目前世界各國室内用電所使用的電壓大體有兩種:
分別為交流100V~130V,與交流220~240V二個類型。100V、110~130V被歸類低壓,如美國、日本等國使用的電壓,注重的是安全;
220~240V則稱為高壓,其中包括了中國的220伏及英國的230伏和大多歐洲國家,注重的是能源轉換效率。
主題采用220~230V電壓的國家裡,也有使用110~130V電壓的情形,如瑞典、俄羅斯。
為什麼各國會選擇不同的電壓那?這還是要從交流電和直流電大戰的那兩位主人翁說起。在電力使用的早期曆史中,愛迪生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,特斯拉發明了3相的240V交流電,但出于安全考慮他也把電壓降低到了110V,并最終在西屋電氣公司的資助下,他的交流電體系成為了美國的供電标準。因為美國采用的是英制單位(12進制),為計算方便,标準确定為110V/60Hz的規格。
美國的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進制),為計算方便将頻率改為了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,所以當時處于歐洲壟斷地位的德國AEG公司主導将電壓規格改為了220V。此電壓規格由110V倍壓而來,技術改造相對最簡單,于是在歐洲國家就形成了220V/50Hz的交流電網标準。因為二戰後歐洲還沒有太多的電力設施和用電設備,所以這次改變成本并不是很大。
後來,美國也考慮改用220V來提供市電,但是随着家庭中适配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、電烘幹機等大功率電器則用220V。
在中國由于中國曆史原因,電力出現在中國的半殖民時期,最早的交流電網并沒有統一的标準,隻是局部的小型電網,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标準,而蘇聯采用的也是歐洲标準,于是220V/50Hz最終定為中國的電網标準。
其中,由于曆史遺留問題,建國後東北地區及上海市的部分原租界地區,用的仍是110V電壓标準,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作為市電标準也是非常正确的,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,能節約很多制造電機的材料。
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