大多數人應該都知道,中國用的市電電壓標準是220V,而日本和美國是110V。這是為什麼呢?
源自美國
還是要從交直大戰的那兩位主人翁說起。在電力使用的早期歷史中,愛迪生(Thomas Edison)的通用電力公司首先在美國使用110V電壓為客戶供給直流電。而後幾年,特斯拉(Nikola Tesla)發明了3相的240V交流電,但出於安全考慮他也把電壓降低到了110V,並最終在西屋電氣公司(Westinghouse)的資助下,他的交流電體系成為了美國的供電標準。因為美國採用的是英制單位(12進位),為計算方便,標準確定為110V/60Hz的規格。
成於歐洲
商用交流電大獲成功之後,歐洲迅速引進了交流發電、饋電技術。歐洲除英國外均使用公制單位(10進位),為計算方便將頻率改為了50Hz。後因110V電壓較低,同功率下,比220V時電流大,用銅多,電網傳輸損耗較大,所以當時處於歐洲壟斷地位的德國AEG公司主導將電壓規格改為了220V。此電壓規格由110V倍壓而來,技術改造相對最簡單,於是在歐洲國家就形成了220V/50Hz的交流電網標準。因為二戰後歐洲還沒有太多的電力設施和用電設備,所以這次改變成本並不是很大。
後來,美國也考慮改用220V來提供市電,但是隨著家庭中適配110V電壓的家用電器增多,已經錯過了最佳時機。如果強行更改電壓規格,不僅會淘汰大量現役電器和設備造成太大浪費,相信也會搞的民怨載道。最後妥協的方案是:220V電力進入家庭後再分為110V來給大部分電器供電,像電爐、電烘乾機等大功率電器則用220V。
由於中國歷史原因,電力出現在中國的半殖民時期,最早的交流電網並沒有統一的標準,只是局部的小型電網,設備由各發達工業國提供,規格自然五花八門。 1949年以後,中國的工業化全面轉向蘇聯模式,電網建設也遵照蘇聯標準,而蘇聯採用的也是歐洲標準,於是220V/50Hz最終定為中國的電網標準。其中,由於歷史遺留問題,建國後東北地區及上海市的部分原租界地區,用的仍是110V電壓標準,直到上世紀60年代後期,才統一使用220V電壓。
現在看來,我國選用220V/50Hz作為市電標準是完全正確的,主要是因為:
(1)輸送同樣的功率,220V比110V損耗少;
(2)電壓提高一倍,可以節省導線截面積一半的輸電線;
(3)考慮實際線路幹擾和損耗,高電壓傳輸的距離更遠;
(4)220V的市電是50Hz,與110V 頻率60Hz相比較,電動機功率體積比更小,能節約很多製造電機的材料。
圖片採編:校學生會信息部