电的运行一定是有回路，这是基本原理，永远不会改变。秉承着这个原理，我们再来看高铁的电力网络。
高铁上面的电线专业术语叫：接触网。也就是跟受电弓接触的电线。
那么一根线的高铁接触网，是怎么跟高铁机车实现一个回路的呢？
我们先一步步地来聊接触网，避免一上来就聊复杂的看不懂。
高铁的接触网
高铁的接触网与回流线
接下来聊聊几种电气化铁路的供电方式。（有的不适合高速铁路，但是也是电气化铁路发展的一种）
1、直接供电方式
直接供电方式（TR）
这种也叫TR供电方式，直接一根牵引网，铁轨作为回流的线路，进入到牵引变电所中。结构简单，投资少，维护费用低；一部分电流从大地回流，对邻近通信线干扰大。
负荷电流较大的情况下，钢轨电位高；对弱电系统的电磁干扰较大，需设火花间隙，以便可靠保护。要知道高铁的峰值电流高达1000A-2000A，这个电流还是相当大的。
这种高速铁路不是很适合。可以用于低速的城际铁路。 （另外说一个题外话，虽然这种钢轨电位也不是很高，但是在机车路过的时候，某一段距离内，电位是比较高的，当然机车路过的时候，也很危险）
这种方式不适合250km/h以上的高铁。
2、BT吸流变压器供电方式，这种就是有回流线的供电方式
BT吸流变压器供电方式
BT供电的优势和劣势：在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。电磁兼容性能好，对周围环境影响小，钢轨电位低。但牵引网阻抗大，存在半段效应，受电弓通过时易产生电弧。
图中的箭头表示：火车路过的时候，电流流动的方式，这种非常容易看清楚，电流回路的关系。
这种有回流线的供电方式，铁轨会通过电线直接连接到回流线。
铁轨的回流线是焊接连接的
并不是每一个立柱都有线路连接铁轨，一般会隔一段距离才有一个铁轨连接回流线的接线，一般车站居多。
3、中国高铁常用的都是AT供电方式：也叫自耦式变压器供电方式。
自耦式变压器供电方式
这种自耦式变压器的供电方式，还是将钢轨作为一个回路，同时有一个专门的用于回流的线路，这里叫正馈线。牵引电流通过电力机车后从正馈线返回。供电电压提高，更能适应大功率负荷的供电，功率输送能力强，供电距离远，可减少牵引变电所数量，减少电分相数目，机车通过分相中性段短时失电产生的速度和功率损失得到降低； 有效降低对通讯线路的干扰。
AT供电方式比较适合，超远距离，超高速机车的接触网。因此，包括日本新干线，法国TGV高速都是使用的AT供电方式。当然这两家也有一些区别。
法国与日本的AT供电方式
中国主要采用的是法国形式的AT供电方式。
4、27.5kv的单相工频交流电火车是怎么利用的？（1）先通过受电弓，连接上面的接触网。
受电弓与接触网接触
（2）受电弓将电力传送给逆变器
先进行降压，降压到1350V。
然后进入牵引变流器，牵引变流器会将单相50HZ的电，整流为直流电（DC 2650V），然后直流再逆变成三相交流电，三相AC 2066V， 0～220Hz（牵引变流器就是一个变频器），这个时候就可以输入给电机了。同时输出一路用于照明使用的220v照明电。
牵引电机是有专门的牵引变流器，原理类似于常见的变频器。
牵引变流器
【关注：机器人观察，带你全面了解工业知识】
