高铁为何要27.5千伏电压？
确切的说，高铁的牵引网供电是27.5kv单向工频交流电，而且是中国的高铁牵引网供电是27.5kv。
为什么使用27.5kv作为牵引网供电？有没有其他的供电电压？有，详细的咱们要慢慢聊。这是一个技术活，但是内容绝对不枯燥。
中国高铁的供电方式：主要以AT式（自耦式供电），2x27.5kv供电为主
京沪线AT供电方式
国内高铁线路主要都是采用的AT并联供电方式，
高铁移动中，AT并联电网电流。
这里说的2X27.5KV得供电，一定要注意这是因为，高铁的供电是单相工频供电，也就是自由一相电，接触网是27.5KV，那么正反馈的馈线上面，就是对应的交流负馈补偿。可以称为+27.5kv（接触网），正馈线（-27.5kv），这里面所谓的负是方向的意思，并不是大小的意思。
AT牵引网是什么意思？有什么必要的参数吗？
自耦变压器供电方式。单相工频交流电气化铁路为提高供电质量和减少对通信的干扰而采用的一种设有自耦变压器的供电方式。最早的成熟的AT式高铁供电方式，是法国的TGV高速铁路。（AT最早是美国发明并运用的，但是在高速铁路上面，应用比较成熟的是法国，日本）。
8组车厢构成的一组列车电流
AT供电方式牵引网阻抗小，输送容量大，供电臂长（可达40～50km）。京沪铁路供电臂平均50km，就是说每隔50km就有一个AT自耦变压器。
京沪线供电方式
列车在两个牵引网之间供电的变化
也就是说说，在一个牵引变电所负责的供电的线路里面，很有可能同时跑1-4列火车。
解释完，AT供电，咱们就来说说为什么要使用这么高电压的，以及为什么使用27.5KV的供电电压？
先解释为什么要用高电压供电？
1、高压低电流，可以加大线路承载的容量。同时降低干线损耗。
要求AT式按照设计一组16辆编组的高铁，最大的功率需要电力网络承载20MW。一列机车通过时候，线路电流约为400A，根据数据统计当4列机车进入同一个牵引网时候。电流可以达到最高可以达到2500A。
知识点：牵引网设定的最大负荷电流为4000A。
即使27.5KV的状态下，电流都如此大，如果电压更小，那么损耗会更大。如果想降低损耗，那就必须要在机车牵引变电上面下功夫。
事实上其他国家有使用15KV，25kv供电的方式。还有使用直流进行供电的方式。
各国铁路供电方式
为什么要使用27.5kv的电压？
火车的电压，并不是一个简单的交流电变压公式计算的数字。
未来有可能向低压转变，也有可能向高压发展，这都是有可能。
1915年以前，主要使低压直流制（DC750V及以下），采用直流串激电动机。进行了三相交流制的初步试验。
1915-1930年：直流电压提高到1200V和1500kV；
发展了11kV（15kV）的低频25Hz （16 2/3Hz）单相交流制，采用交流整流子式电动机；
个别国家使用了3.6kV 的三相交流制，采用三相异步电动机。
1930-1950年：引入3kV直流制；
1932年匈牙利进行了16kV工频单相交流制的试验。
1950年以后：1950年法国在埃克斯.累.班—里亚罗什休尔伏龙区段试建了25kV工频单相交流电气化铁道，获得成功；
1954年日本在仙山—松岛间试建了一条20kV工频单相交流电气化铁道；
1955年前苏联在奥热列利耶—巴维列兹修建了一条20kV工频单相交流电气化铁道。
1972年日本山阳新干线引入2×25kV自耦变压器（AT)供电方式。
中国的高铁在建设初期，充分的调研和论证了：日本新干线和法国TVG的高速方案。
因此，当时在中国高铁竞标的：日本川崎，德国西门子。
受到这两家的技术影响其实很多大，本身中国作为高铁的后起之秀，不借鉴并不现实。所以国内还是走了国际主流的道路，采用这两家都比较熟悉的25kv-27.5kv技术。
高铁整个电路的供电方式：
主电网-牵引网-机车
使用交流供电，尤其是27.5kv，或者是25kv供电的优点是，可以直接使用市电作为输电线路。这节约了一大笔专线电路的建设费用。对于110kv，220kv这类输电线路，国内城市很常见。
所以交流送电对于户外远距离高铁来说，造价低廉上面，要比直流线路便宜很多。
聊聊题外话：一辆列车的功率是多少？一小时耗多少电？
因为列车本身并不是一直以某一个速度在运营，并且不同的速度对应的功率也不同。此外，不少朋友说以电机功率x时间就可以是计算啊。
事实上这个方法不行，因为高铁的电机是三相异步电机，并且还是一个变频的电机。
因此，对高铁的功率可以进行一个数据拟合。
一列16编组的机车，加速时候功率峰值20.05MVA，匀速行驶的时候约为9.6MVA，平均长时间处在14MVA，我们以这个数据乘以1小时。那就就是14MW/h=14000kw/h，也就是1万4千度电。
一小时1.4万度电，作为大型用户，专线电价便宜些。