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为何中国电压是220V?220V电压的由来

发布人:zhoulujun@live.cn    点击:

中国大陆为什么选用220V?大多数人应该都知道,中国用的市电电压标准是220V,而日本和美国是110V。这是为什么呢?源自美国还是要从交直大战

中国大陆为什么选用220V?

各国用电用电电压分布图

大多数人应该都知道,中国用的市电电压标准是220V,而日本和美国是110V。这是为什么呢?

源自美国

还是要从交直大战的那两位主人翁说起。在电力使用的早期历史中,爱迪生(Thomas Edison)的通用电力公司首先在美国使用110V电压为客户供给直流电。而后几年,特斯拉(Nikola Tesla)发明了3相的240V交流电,但出于安全考虑他也把电压降低到了110V,并最终在西屋电气公司(Westinghouse)的资助下,他的交流电体系成为了美国的供电标准。因为美国采用的是英制单位(12进制),为计算方便,标准确定为110V/60Hz的规格。

成于欧洲

商用交流电大获成功之后,欧洲迅速引进了交流发电、馈电技术。欧洲除英国外均使用公制单位(10进制),为计算方便将频率改为了50Hz。后因110V电压较低,同功率下,比220V时电流大,用铜多,电网传输损耗较大,所以当时处于欧洲垄断地位的德国AEG公司主导将电压规格改为了220V。此电压规格由110V倍压而来,技术改造相对最简单,于是在欧洲国家就形成了220V/50Hz的交流电网标准。因为二战后欧洲还没有太多的电力设施和用电设备,所以这次改变成本并不是很大。

后来,美国也考虑改用220V来提供市电,但是随着家庭中适配110V电压的家用电器增多,已经错过了最佳时机。如果强行更改电压规格,不仅会淘汰大量现役电器和设备造成太大浪费,相信也会搞的民怨载道。最后妥协的方案是:220V电力进入家庭后再分为110V来给大部分电器供电,像电炉、电烘干机等大功率电器则用220V。

二十世纪初,中国大陆的电气设备大多数来自美、英、德、瑞等国,东北的电力则由南满铁路株式会社管理。这也就造成了各个电厂所提供的民用电压大小趋从于所进口国家电压的情况。

比如上海,清光绪十六年(1890)开始使用白炽灯,电压为100V。光绪二十七年(1901)上海公共租界开始日夜供电,电压改为200V。1913年,上海法商电车电灯公司改供电方式为交流单相110V,三相190V。

据《民国时期机电技术》中记载,关于用户的灯和电力合用的三相低电压,有220V、380V与110V、190V的区别,欧洲习惯都采用前者,而美洲习惯用后者。

欧洲人说他们的选择用铜可节约甚多,美洲人则说,用了110V的电灯电压,白炽灯发光效率较高,这也是节约之方式,因此,中国大陆要订立标准,请教外国专家或教授,各执一词,各有其理由。

据1929年南京国民政府建设委员会的统计报告《全国发电厂调查表》纪载,中国电厂所用机器,来自各国,故电机之周率及电压,分歧难处,绝无标准,各以制造公司之习惯而异。关于电压种类之统计材料部大完全唯以下数点,应为吾人所知:

1、除极小电厂外,发电配电皆用交流(AC)及三相三线制。

2、家用低电压,多为二百二十或二百伏而脱(220 or 200 Volts)。 

为什么中国的标准电压是220V?

决定电压标准的选择问题的因素有三个方面,一个是历史原因,即在发展过程中造成的现状是什么,各种电压等级所占比例情况是什么;一个是技术原因,即各个电压等级的在技术上优劣比较;一个是国家具体情况,如资源问题。

1928年7月16日,位于上海的中国第一家民族资本电灯泡制造厂——亚浦耳公司向上海社会局公用局呈文,呈请上海特别市政府转呈中央主管机关建议规定200V和50Hz作为中国大陆的标准电压和标准频率。

1928年9月4日,上海特别市政府将此建议转呈国民政府交通部。1929年2月,国民政府建设委员会从交通部接收主管全国电气事业。

为制定电压和频率标准,建设委员会依次开展了以下工作:

(1)、调查国内外电气标准。

(2)、起草标准方案。

(3)、函请各有关学术团体审查。

(4)、汇总各方意见、修正草案,向有关公私团体、专家、洋行征求意见。发出28件,回复14件。

(5)、经过一年多的起草,建设委员会参酌各方意见,制定了“电气事业电压周率标准规则”,最后呈送行政院,于民国十九年(1930)九月十二日以建设委员会会令形式公布,从而诞生了中国第一个电压频率标准。

其中第四条如下:

交流制之电压,应以各输电线或配电线满载时之终点电压为标准,其各伏而脱数规定如左(原件是从右向左竖排):二百二十 二百二十—三百八十 三相四线 二百二—四百四十 单相三线 千二百 二千而百—三千八百 三相四线 六千六百 一万三千两百 三万 六万 十万 十五万 二十万。

为什么中国的标准电压是220V?

据1963年出版由陈真编著的《中国近代工业史资料第四辑》中记载,在民国20年,合与标准者81.6%,至民国25年则增至85.7%。

新中国成立后,多次制定的“额定电压和频率标准”以及“供用电规则”,都是沿用220V作为标准。

另外,我国民用电压标准的制定,不是参照苏联的……

我国选用220V/50Hz作为市电标准是完全正确的,主要是因为:

(1)输送同样的功率,220V比110V损耗少;

(2)电压提高一倍,可以节省导线截面积一半的输电线;

(3)考虑实际线路干扰和损耗,高电压传输的距离更远;

(4)220V的市电是50Hz,与110V 频率60Hz相比较,电动机功率体积比更小,能节约很多制造电机的材料。

为什么有的国家使用110V?

简单来说,就是美国为什么使用110V?同时有另外一个问题,欧洲的为什么是220V?

大概是这样的:

1879年,爱迪生制作出效果比较好的碳丝白炽灯,当时的白炽灯在110V电压下运行良好,爱迪生认为这是配电中安全经济的电压。

1882年,爱迪生在纽约市建造了世界上第一座商业化的供电系统:珍珠街电站(Pearl Street Station),提供110V的直流电(DC),给在曼哈顿中心的85家客户的400个灯泡用电。

1899年的《Report of the Committeeon Standardization》中第75条内容有:在直流和交流,低电压的电路中,以下的平均终端电压通常使用并被推荐:110V/220V。该报告是1899年是美国电气工程师协会(AIEE)的会员向委员会提交的有关电气方面的标准的报告。

后来发展起来的钨丝灯泡,110V的额定电压灯泡的发光效率同样高于额定电压为220V的灯泡。

作为电力系统建设之初唯一的用电器,上述情况在发电系统额定电压的选择上有很大影响。

美国在电力系统的发展过程中其实出现过很多电压类型,但以110V和220V为主,并在发展过程中110V逐渐胜出。

欧洲呢?一个推测原因是额定电压高的情况输电是损耗小节约铜,另一个原因是欧洲当时出于要和美国不同的目的,所以选择220V。

统一问题

统一,不是说句话的事啊……

1983年有过以下的一个情况:

国际电工委员会(IEC)针对世界各国由于地理及历史原因所形成的不一致的交流低压标准电压值,为了给不同国家的技术设备交换交流创造出一个简便实用的先决条件,并且还能给各国带来最大限度的经济效益,采取裁减等级以及折衷合并以求统一的方式,于1983年发布了国际标准IEC38《标准电压》,其中对100—1000V交流低压标准电压推荐了以下方式,230/400V、277/480V、400/690V、1000V。其中第二个标准277/480V不得与第一个230/400V或第三个标准400/690V一起采用。

现有的220/380V和240/415V系统的标准电压将向推荐值230/400V靠拢。该项过渡时间应尽可能短,在该文件发布后,不得超过20年。

在此期间内的第一阶段,具有220/380V系统的国家的电业管理局,应把电压过渡到230/400V(+6%——10%)的范围内;而具有240/415V系统的国家的电业管理局,应把电压过渡到230/400V(+10%——6%)的范围内。

在过渡时期的末尾,都应该达到230/400V(+10%——10%)的限值范围内,以后还将考虑缩小这个范围。

这些办法也适用于现行380/660V,对应于400/690V的推荐值,所规定的限值范围是指受电设备与供电电网联结点的电压范围。

安全方面

在电力系统发展的过程中,没有找到资料来证明当时人们有考虑到110V和220V的安全性问题。

另外,在对人体产生病生理反应甚至致命性的危害的时间上,110V需要的时间确实要长于220V,差个100毫秒左右。这跟具体情况、具体人有关系。

相较于220V,110V是安全一点,但是对人来说,也是危险的……