高鐵是用電力驅動的，與傳統內燃機驅動方式相比，電力驅動具有無汙染、載客量大、動力/重量比大等優點。因此，世界上大多數高速列車都採用電力驅動方式，即通過鐵路沿線的架空高壓線電網（我國都採用工頻單相2.5千伏電壓）對列車供電方式。而安裝在列車車頂沿著高壓線滑動獲取電能的裝置叫受電弓。
中國南車四方公司副總工梁建英介紹說，CRH380A採用動力分散的電力驅動方式，全列車頂安裝了4架受電弓，車下安裝了7臺變壓器，14臺變流器，56臺電機分別安裝在2～15號車廂的28個轉向架上。
CRH380A能量傳遞有兩種方式：牽引方式和再生制動方式。牽引方式時，列車從架空電網獲取電能，再經過多個車廂下安裝的變壓器、變流器等部件變換後給轉向架上安裝的電動機。變壓器能將從受電弓獲取的高電壓電能轉換成將近2千伏的中電壓電能，變流器能將工頻單相中壓電轉換成頻率、電壓可變的三相電源給三相電動機驅動列車前進。
順便說下，列車時速300公里運行時，人均百公里耗電僅為3.64千瓦時，相當於客運飛機的1/12，小轎車的1/8，大型客車的1/3。
京滬高鐵全長1318公里，這樣算下來，全程人均耗電約48千瓦時。
講專業知識之前先普及一下中國高鐵概況：
國產動車組，確切的說是：引進消化吸收的基礎上，結合中國鐵路窄軌的實際加以改進和創新，集成了國外多種技術的一個綜合體。
不過100%是Made in China。
中國的鐵路市場很大，但是鐵路行業老大就只有一個：中國鐵道部
當年中國進行鐵路電氣化改造的時候，要引進外國的機車，當時參與投標的外國企業有：德國西門子集團、法國阿爾斯通集團、加拿大龐巴迪集團、日本日立、川崎重機集團
鐵道部的要求是：中標者價格合理，而且必須轉讓80%技術，並對核心技術進行說明，同時採購的機車20%在國外製造，剩下80%必須在國內製造，完成組裝。
當時西門子很拽呀，以為自己技術一流，而且價格高，又不同意轉讓技術，在開標第一輪把德國西門子淘汰了。一下子讓外國鐵路企業看到了鐵道部是玩真的，不是說說而已。 第一次招標中最後中標的是加拿大龐巴迪集團，並和長春機車軌道公司成立了合資公司。
接下來幾年，中國鐵道部還是保持一貫的強勢，靠市場換技術的思路，國外巨頭雖然有非常先進的技術，但是限於集團業績壓力，而且對中國市場都是非常垂涎的，所以後來的招標中，鐵道部採購聯合體，都是把採購訂單分成若干個系統，如引進日本的牽引系統，法國的電控系統，德國的行車控制系統，加拿大的軌道技術等等
這樣一來，把國外各個模塊最先進的東西轉讓進來後，分別給中國的南車集團和中國北車集團分別去消化吸收，並進行本地化創新。
第一批國產動CRH1車組屬於萬國牌的，10%左右的核心元件還是在國外供應商控制的。
至於目前的CRH2、CRH3基本上是實現國產了。
目前中國北車集團、中國南車集團兩大鐵路央企一共有5萬多人從事先進技術的消化吸收、研發創新工作，這個絕對是世界上鐵路系統最大的研發團隊。
說到CRH3動車組，確實蠻有意思的，當時立項研發後，因為一個技術一直無法突破，而這個技術在日本川崎重機集團擁有的，當時鐵道部出面去找川崎談，希望轉讓技術，迫於日本日立集團等國內行業大佬的強烈反對，就擱置了一段時間，後來川崎也是需要提升業績，盯著國內巨大的壓力，同意賣給中國5套元件。
拿到相關元件後，兩大鐵路央企攻關一個月，通過逆向研究便輕鬆把技術搞定了，同時還進行了升級。
這個元件的完成，也保證了武廣高鐵CRH3型動車組的順利下線。
目前中國除了在國內建設大量的高鐵線路，還在參與沙特、委內瑞拉、巴西、阿根廷、美國、俄羅斯、巴基斯坦、伊朗、緬甸等國的高鐵投標
其中。美國、俄羅斯已經與中國鐵道部簽署了建設高鐵的合作備忘錄，正在進行前期立項工作。
以上這些信息是一個電視訪談節目採訪鐵道部總工程師的時候瞭解到的。
最新消息是：阿根廷已經確認要花16億美金左右，引進中國高鐵技術。
據說7月16號，阿根廷總統訪華時候，估計會宣佈此項合作協議。
中國高鐵用市場換技術，換來了自主創新，形成一整套自主知識產權，並開始走向國際市場，值得表揚。
而同樣以市場換技術的中國產業還很多，到現在還在艱難前行中。
比如：中國汽車行業、中國航空工業是最典型的，確實要好好反思下。換的結果，自己啥也沒學到，結果白花花的銀子就這樣流失到海外資本家的腰包了。
下面是技術詳解部分：
一、 高鐵列車的動力來源是交流電還是直流電？
各國高鐵基本採用交流電作為高鐵列車的牽引網絡的電流制式。但是，萌萌的意大利除外。在高鐵電流制式這個問題上，全世界都摸著意大利過河。
二、 高速列車如何獲取電能作為動力？
從電路角度來看，高鐵採取AT（自耦變壓器）供電方式。高鐵能夠跑起來，依靠的是牽引供電系統給高速列車提供電力。牽引供電為電力系統的一級負荷，但德國是例外，德國高鐵電網有獨立於德國國家電網。
電力系統與牽引供電系統，一句話簡述就是：牽引變電所給架空接觸線提供電能，高速列車將架空接觸線的電能取回車內，驅動變頻電機使列車運轉。
下面分三點詳細解釋這三個分句。
2.1 牽引變電所
架空接觸網的末端是牽引變電站，平均數十千米/座。每個變電站伸出兩個供電支，提供不同相的交流電，這就是“供電段”。
據此可認為，鐵路供電是按照“供電段”來進行劃分的。列車經過兩個變電站的“供電段”時，先後通過A1-B1-A2-B2四個供電支。為保證供電安全，各供電支之間並非直接連結，而是存在確保電氣絕緣（隔離）的結構或設計，因此各供電支之間不會短路。
列車從一相運行到另一相這個過程，叫做列車的過分相。電分相是線路上極短的一個區域，列車運行過程中，過分相瞬時完成。
因此，牽引變電所給架空接觸網供能的過程可以簡述為：牽引變電所給各供電支提供電能，列車接受供電支的電能以維持運動，不斷完成過分相-受流的循環（供電段）的同時向前運行。
2.2 架空接觸網及弓網系統
受電弓與架空接觸網合稱受電弓-接觸網系統，簡稱弓網系統。上文多次提到的架空接觸網，是弓網系統的一部分。弓網系統是牽引供電系統中的固定/移動設備結合點。換個通俗的說法，列車運行過程中，牽引系統從變電站一直到接觸網都是靜止的，而從受電弓部分開始，整個高速列車，都是運動的。
列車車頂伸上去的摺疊裝置，就是受電弓；與受電弓直接接觸的那條線，就是接觸線，接觸線是架空接觸網的一部分。高速列車通過受電弓將架空接觸線上的電能取回車內。
2.3 列車驅動與變頻電機
PWM變頻電機通過弓網系統獲取電能，以此驅動列車運轉。接觸網上的高壓交流電，通過變壓器降壓和四象限整流器轉換成直流電，在經過逆變器降至六點轉換成可調壓調頻的交流電，輸入三相異步/同步牽引電動機，通過傳動系統帶動車輪運行。
三、高速列車與接觸線（軌道上面的電線）的連接部分是金屬嗎？
3.1 弓網系統結構簡介
火車通過車體頂部升起的受電弓（結構類似於消防車的雲梯）與“軌道上面的電線”，即接觸網相連，那根電線通常叫做接觸線。關於你問的接觸部分是否為金屬，即接觸部分的材質問題，應該分開看：
1）“電線”，即接觸線（contact wire），是金屬材質的，目前最常見的是銅合金的，鋁材質的已經很少見；
2）受電弓是列車從接觸線獲得電能的機構。受電弓本身是金屬的，但受電弓（pantograph）與接觸線直接接觸的部分並不是金屬，而是由受電弓頂部的受流滑板（collector strips）完成。
這個過程可以假想成一根裸導線與另一根裸導線接觸，但是金屬與金屬之間的摩擦切削會極大地加劇磨損，加潤滑劑也無法改善兩種金屬高速摩擦磨損的性能，因此，其中一根裸導線是一根長條形的碳板以改善兩者之間的接觸性能，這個碳板就是受電弓滑板。
3.2 弓網材質選擇
受電弓滑板早期也有非碳材質的，在此不表，我只提一個決定性的需求，在瞭解這個需求之後，你就會明白滑板的材質問題的由來：
這個需求叫做弓網配合。當然，弓網配合是個很大的課題，細化到答主的問題上，就是：“受電弓接觸線和受電弓滑板的材質選擇有什麼考究”
這個其實就是我剛才提到的，損耗：
題主你設想一下，弓和網之間接觸，有摩擦，那必然就會有磨損，也就有損耗。（小知識：在通過電流的時候，摩擦不僅是兩個物體之間的相對運動，因為摻雜了電的作用。對於這種現象，有一個專門的詞概括，叫載流摩擦。具體到本題中，可以解釋為：載流摩擦比同條件下的機械摩擦帶來的損傷更大）
因為摩擦必然存在，所以損耗不可避免。
那麼我們選擇被消耗的部分，肯定是我們監測、維修過程中最容易完成的環節。
換言之，如果一個設備一定會發生故障，我們肯定希望故障發生在容易檢修的部分。任何設備都會老化、損傷。
因此，在設計包含摩擦副的設備時，我們會將容易檢修的那一部分的強度降低；對於不容易檢修的部分，則提高其強度。
這樣，設備故障時，故障更可能發生在這些強度較低、同時也是容易檢修的部分。這樣一來，檢修的成本與工作量大大降低。
這是一種將損害集中以方便處理的設計思路。
聽上去很不爽是吧？反正我第一次明白的時候整個人都不好了...腦洞再開大點，我們辛苦設計設備，就是為了讓它們壞得精彩麼？
其實，從設備運轉效率方面考慮，這種設計是很合理的，鐵路的弓網系統就是一個很典型的例子。
比較一下列車接受電流的設備，也就是列車弓網的兩部分，接觸網接觸線和受電弓滑板：
接觸網的接觸線：
1）接觸網是一個複雜的機構，接觸線不可能憑空出現在半空，而是在接觸網下半部分，作為接觸網的一小部分，而接觸網本身是一個複雜的力學系統。
2）同時，一條接觸線往往很長，檢驗上km長的接觸線上具體哪一小段受損，是非常困難、而且吃力不討好的事情。
3）如果接觸線上只有很小的一段磨損極為嚴重，更換的時候，若將整線拆除，花費甚鉅。
如果剪下某一段，那麼如何將這段接觸線接回去也是不小的問題。因為接觸線是一個很敏感的系統，如果現場維修，簡單的焊接會留下焊點，在一般的電路或許無關大局，但是，以300km/h時速運行的列車，接觸線和弓網是高鐵是它唯一的供電裝置。受電弓和接觸網之間的接觸壓力，在100N左右。相對速度80m/s的、精巧相互貼合的受電弓和接觸網之間，一個幾毫米的瘤子，必然會極大地影響列車供電甚至行車安全，這是不可能被容忍的。
受電弓滑板：
1）高鐵受電弓長度一般不超過2000mm，受電弓滑板的導電部分在1000mm左右，出現任何故障，排查都十分簡單、方便。
2）如果滑板損傷嚴重，直接更換即可。
3）受電弓滑板隨車運動，而不像接觸線隨鐵路翻山越嶺，考慮到深山老林中接觸網維修環境，也毋須贅述。
對於接觸線和受電弓滑板和列車弓網系統，容易檢修更換的，肯定是滑板。
工程中採用的設計思路是：保證滑板材料不如接觸線材料耐磨，再具體一點，就是合金接觸線+碳材料滑板的組合。
（滑板材質變遷我就不講了，總之，就是這一攻一受的組合：鐵打的接觸線，流水的滑板）
最後提一下，接觸線更換週期很長，年是基本單位，狀況好的運維個十年二十年；
相對的，高鐵受電弓滑板更換週期差不多是兩週甚至更短，狀態好的也有幾個月的。
3.3 危害
如果是，高鐵300km的時速，兩個金屬相摩擦，肯定會產生火花，這不是很危險嗎？
你能看到的電火花，其實很可能發展成弓網電弧了。
按照空氣放電的激烈程度排序，電暈-火花-電弧。
因此，在列車的弓與網接觸中斷（即弓網離線）條件下，應該是電火花->電弧這樣的發展順序。此外，車速越大，越容易發生弓網離線，弓網離線次數（弓網離線率）與離線程度（弓網大/中/小離線）加劇，弓網電弧現象會愈發明顯。
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