为什幺中国使用 220V 交流电,而有的国家却使用 110V

2020-06-15
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为什幺中国使用 220V 交流电,而有的国家却使用 110V

为什幺中国使用220V交流电,而有的国家却使用110V?

这个问题属于电气发展史的範畴。

中国为什幺选用 220V?

上世纪初,中国的电气设备大多数来自美、英、德、瑞等国。而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。如上海情况,清光绪十六年(1890)上海开始使用白炽灯,电压为 100伏,光绪二十七年(1901)上海公共租界开始日夜供电,电压改为 200 伏。1913 年,上海法商电车电灯公司改供电方式为交流单相110 伏,三相 190 伏。

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 220 伏、380 伏与 110 伏、190伏的区别,欧洲习惯都採用前者,而美洲习惯用后者。欧洲人说他们的选择用铜可节约甚多;美洲人说,用了 110伏的电灯电压,白炽灯发光效率较高,这也是节约之方式。因此,中国要订立标準,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,绝无标準,各以製造公司之习惯而异。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)。

决定电压标準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什幺,各种电压等级所佔比例情况是什幺;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製造厂——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 作为中国的标準电压和标準频率。

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準,建设委员会依次开展了以下工作:

(1)调查国内外电气标準。
(2)起草标準方案。
(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、洋行徵求意见。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準规则」,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準。

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準,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。

为什幺中国使用 220V 交流电,而有的国家却使用 110V

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

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

@邻家左左 我国民用电压标準的制定,不是参照苏联的……

为什幺有的国家使用 110V?

简单来说,就是 美国为什幺使用 110V?同时有另外一个问题,欧洲的为什幺是 220V?

嗯,……这两个问题其实我没有研究清楚。

大概是这样的,

1879 年,爱迪生製作出效果比较好的碳丝白炽灯,当时的白炽灯在 110伏电压下运行良好,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),该电站提供 110伏特的直流电(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 Committee on 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:110 伏,220 伏。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準的报告。

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

作为电力系统建设之初唯一的用电器,我觉得上述情况在发电系统额定电压的选择上有很大影响。(斜体表明我不确定)

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?这个我个人研究到的就更少了,一个推测原因是因为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。(这个是我后来听我的老师说的,我没有看到可做证明的资料……)

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,近的不清楚了

国 际电工委员会(IEC, International ElectrotechnicalCommission)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準电压值,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,採取裁减等级以及折衷合併以求统一的方式,于1983年发布了国际标 准 IEC38 《标準电压》,其中对 100—1000V交流低压标準电压推荐了以下方式,230/400V、277/480V、400/690V、1000V。其中第二个标準 277/480V不得与第一个 230/400V 或第三个标準 400/690V 一起採用。现有的 220/380V 和 240/415V系统的标準电压将向推荐值 230/400V 靠拢。该项过渡时间应儘可能短,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%)的範围内;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%)的範围内。在过渡时期的末尾,都应该达到230/400V(+10%——10%)的限值範围内,以后还将考虑缩小这个範围。这些办法也适用于现行 380/ 660V,对应于400/690V 的推荐值。所规定的限值範围是指受电设备与供电电网联结点的电压範围。

安全方面

在电力系统发展的过程中,我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、具体人有关係。相较于 220V,110V 是安全一点,但是对人来说,也是危险的……

最后,我能说我本科的毕设是研究「我国民用电压为什幺是220V」这个题目吗?我也觉得我没有探究到什幺本质的东西,当时做的时候也由于客观主观原因没能好好做。只是正好碰见了这个题目,暂且写出来,大家看看。

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