環(huán)球科普:中國電壓標準是美國的2倍,二者有何區(qū)別?哪種更好呢?
發(fā)布時間:2021-03-24
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環(huán)球科普:中國電壓標準是美國的2倍,二者有何區(qū)別?哪種更好呢?

在我們平時所接觸到的電壓中,好像都是220V的,但其實在世界上許多國家中,所使用的的電壓都不是220V,令人不禁想問:那么難道一開始發(fā)明交流電的時候,電壓不是220V嗎?為什么其他國家為什么不使用220V電壓,而我們中國使用的是220電壓呢?

中國電壓標準是美國的2倍,二者有何區(qū)別?哪種更好呢?

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其實現(xiàn)在現(xiàn)代電力建設已經(jīng)到了十分發(fā)達的時代,但是各個國家也有著不同的用電標準?,F(xiàn)在運用比較廣泛的兩種格式是:以美國為首的一些國家使用110V的電壓標準,而以中國、英國等國家使用的都是220V的電壓標準。但是世界上也還有其他一些國家,有著其他的使用標準。例如:使用100V的有日本和朝鮮兩個國家,110V-130V的大約有30個國家:加拿大、墨西哥、美國等等,而220V-240V的大約有130多個國家:中國、英國、荷蘭等等。

但為什么會出現(xiàn)這種情況呢?為什么不可以像一些學術符號一樣統(tǒng)一標準呢,反而現(xiàn)在中國用220V的電壓,美國用110V的電壓?

這實際上是有一定的歷史原因的,要涉及到電力的發(fā)展過程。不過在講這之前,出于安全考慮,有必要先講一下:無論是110V,還是220V對人體來說都是致命的,具有極大危險性的。不能覺得110V比220V少一半,所以就不會那么危險,想碰就碰。

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這是因為一般來說,電擊造成事物的損害,實際上是電流在起作用。只看電壓是不一定準確的,安全電流又稱安全流量或者持續(xù)電流,人體的安全電流可以認為是安全情況下通過人體的電流的最高值。一般1mA的電流通過人體的時候就有一種麻麻的感覺,25mA以上人體就很難擺脫,會出現(xiàn)電吸的情況。如果到了50mA就會有生命危險,是可以導致心臟停止和呼吸麻痹的。

不過,由于環(huán)境不同、人體的情況不同,人體的電阻是會變化的。電阻變化,電流也會變化,但是電壓一般情況下是不會改變的,所以最后通過多方面的實驗,采取36V安全電壓這個標準。所以,即使是110V,對人體來說也是遠遠不能承受得了的,也不能小覷它的能量。

言歸正傳,之所以美國的電壓標準是110V,和當時美國電力發(fā)展息息相關。在美國電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中,其實有很多種電壓標準,但主要是110V和220V兩者的競爭。早期,科學家和工程師們都致力于研究直流電,發(fā)電站的供電范圍和能力也很有限,基本就用于照明。1878年,愛迪生創(chuàng)建愛迪生電氣照明公司,在1879年,愛迪生制作碳絲白熾燈,他通過實驗發(fā)現(xiàn)這種碳絲白熾燈在110V的直流電壓下能夠很好的發(fā)光使用,所以他就認為,110V是最合適、最安全的電壓標準。于是,他在1882年在紐約珍珠街建立了世界上一座發(fā)電廠,安裝了三臺110V的直流發(fā)電機。也正因此,110V的電壓使用標準隨著愛迪生商業(yè)的擴張漸漸深入人心,運用也更加廣泛。

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隨著科學技術和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求,社會也就愈加的需要電力。但是出于安全考慮,用戶使用的電壓不能太高,要達到一定的使用標準,就要加大電流。不過,電流越大,輸電的線路發(fā)熱就越厲害,額外的、無用的損耗也就越多,這對發(fā)電站來說,是一個很大的成本問題。不僅如此,由于由于電流較大,損耗較多,離發(fā)電站越遠的用戶,得到的電壓也就越低,這就影響到了用戶的體驗。當人們感受到這種問題的時候,交流電出現(xiàn)了,交流電憑借著絕對性的優(yōu)勢,讓直流電退出了時代的舞臺,不再作為發(fā)電站工作的目的,也不再作為居民、工業(yè)的使用方式。當然,直流電到現(xiàn)在都有很多用處,但是已經(jīng)不是正常使用的主要方式了。

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但是由于愛迪生早先的規(guī)定,使得當時交流電用的也是110V的電壓,也就這樣傳承下來了。在確定交流電的使用地位后,美國電氣工程師協(xié)會也曾做過很多電壓測試,以求能夠尋找到最合適的電壓標準。于是在1899年,有會向委員會提交有關電氣方面的標準的報告中說道:無論是直流還是交流,在低電壓的電路中,110V和220V的電壓都可以使用,也都推薦使用。

按理來說,這時候統(tǒng)一改成220V的標準也可以,但是,作為早期電力系統(tǒng)主要運用的電氣設備—燈泡,人們發(fā)現(xiàn)后來發(fā)展使用的鎢絲燈泡,同一個產(chǎn)品在110V的電壓下放光效率比220V要高一些。那么作為主要的用電設備,人們肯定會選擇110V的電壓。所以美國從那時候就主要進行110V電壓標準的使用,之后生產(chǎn)的很多居民電器、工業(yè)儀器等等都可以說是在110V的電壓規(guī)定下制定的。

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而中國之所以使用220V的電壓標準就不是由于什么技術發(fā)展了,更多的是因為國情政治的原因。談到中國的電壓使用標準,有很多人和文章說,是因為當時跟著蘇聯(lián)老大哥一起的,沿用蘇聯(lián)的電力標準和系統(tǒng)。實則不然,根據(jù)查到的文獻資料,中國最早使用220V電壓的電力系統(tǒng)的時候,尚在清政府的光緒年間。中國早期使用的電氣設備,來源于各個國家,有英、美、德、日等國家,這也造成了各個電廠提供的民用電壓大小標準各不相同,甚至會經(jīng)常更改。比如:光緒年間也就是1890年,上海才開始使用白熾燈,電壓為100V,同樣是光緒年間,1901年上海租界就正式開始無間斷供電,電壓變成了200V。十二年后,上海一家電力公司就把供電方式更改為交流電,分為單相和三相。

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當時歐洲為了節(jié)約成本,選取了220V的電壓標準。因為220V的電壓下,導線的面積會更小、損耗也會更少。無論是導線本身的成本,還是發(fā)電的成本都會有效降低。但是在當時中國,各種電壓標準都有,那么為了確定一個準確的標準,就要請外國專家或者教授,共同商討。

最后中國之所以用220V的電壓標準,有以下幾個原因:第一出于對資源節(jié)約的角度,當時的中國可以說窮困潦倒,如果能夠省下很多資源、成本,那是很有必要的。第二:出于使用程度的考慮,當時220V使用范圍最為廣泛,使用的人數(shù)也是最多的,那么就沒有必要再去選擇其他的電壓標準,這樣統(tǒng)一起來不會那么麻煩,也不會浪費社會資源。第三:出于對電力技術發(fā)展的考慮,220V的電壓技術在當時已經(jīng)比較完善了,不需要出于安全考慮選擇110V的電壓標準。

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于是,在1928年,在上海的一家國內(nèi)資本創(chuàng)辦的電燈泡工廠向上海社會局申請,申請政府把200V和50Hz作為國內(nèi)的標準電壓和頻率,事情轉交給上級后。
國民政府高度重視這一事件,經(jīng)過一年多的考慮、商定,建設委員會參考社會上許多人士的意見,最終制定了詳細的電力使用規(guī)則,在1930年9月國民政府通過建設委員會會令的形式發(fā)布出來,形成了中國第一個電壓頻率標準。在新中國成立之后,政府也安排很多專業(yè)人士修改制定電壓和頻率標準,但那也是沿用220V作為標準。

如果大家以后需要到其他國家工作、學習、旅游的時候,最好提前查一下電壓標準,可能需要準備一個轉換器,此外,無論是110V還是220V的電壓規(guī)定都是經(jīng)過實驗證明的,都是比較合理的電壓,嚴格來說沒有誰優(yōu)誰劣。但都要格外注意用電安全,這兩者都是極其危險的。



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