我國的民用標準電壓為什麼是220V？

01-28

我國的民用標準電壓是220V 而幾乎所有的家用電器的工作電壓都沒有這麼高這需要變壓器的調整而日本、港台、歐美等地的民用電壓通常較低請問各國的民用電壓是怎麼確定的？高或者低有什麼區別？

世界各國市電電壓與頻率的背景

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譯者： weakdancer 原作者： Ron Kurtus

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目前世界各國市電（AC交流電）的電壓各不相同。一般都是是110V或者220V。交流電的頻率一般是50Hz。只有一半國家使用60Hz。美國使用110V60Hz的交流電。

各國電壓和頻率列表：

List of Worldwide AC Voltages and Frequencies.

你可能會有的疑問：
當時為什麼選擇這些電壓和頻率？
有什麼特例？
你去其他國家會發生什麼事？

這節課會解答這些問題。

當時為什麼選擇這些電壓和頻率

家用和商用供電最初使用的是直流電（DC）然後才變成了交流電（AC）。最開始使用的電壓是110V，然後變成了240V，又變成110V，最後又變成了220V。大部分地區的頻率由最開始的60Hz後來變成了50Hz。

特斯拉與交流電

在電力使用的早期歷史中，愛迪生（Thomas Edison）的通用電力公司在美國使用110V供給直流電。然後特斯拉（Nikola Tesla）發明了3相的240V交流電。三相的意思是有三個不同相位的電力合併在一起以減弱供電中的電壓波動。他計算得到1秒鐘60個周期是最高效的。特斯拉後來以安全的名義把電壓降低到了110V。

歐洲使用50Hz

在Westinghouse 公司的資助下，特斯拉的交流電體系成為了美國的供電標準。但是與此同時，德國AEG公司開始提供電力並且在歐洲處於壟斷地位。他們決定用50Hz代替60Hz，因為他們用十進位（美國使用12進位的英制），這樣計算更方便，不過他們還是保留了110V的電壓。

不幸的是，50Hz的交流電效率很差遠不如60Hz。由於50Hz的發電機的效率比60Hz低了20%。50Hz的電力傳輸效率低了10到15%。50Hz的變壓器需要更大的繞組，50Hz的電動機效率也比60Hz的低。因為他們採用了低頻率導致他們必須花更多錢來解決電力損失和更大的發熱量的問題。

歐洲使用220V

直到二戰後的20世紀50年代歐洲還是使用110V，然後他們就改為220V來電力傳輸效率。英國不僅改為220V,他們為了和歐洲大陸保持一致，把頻率改為了50Hz。因為二戰後歐洲還沒有太多的電力設施，所以這次改變成本並不是很大。

美國依然使用60Hz和110V

美國也考慮改用220V來提供市電，但是有感覺這樣太浪費了，因為有很多電氣已經在用110V的電壓了。最後妥協的方案是：220V電力進入家庭後會分為110V來給大部分電器供電，但是像電爐、電烘乾機就用220V。

特例

有些國家沒有統一標準。

巴西

在巴西，大部分地區使用110V到127V之間的交流電。但是大部分旅館用220V。在巴西利亞（Brasilia）主要使用220-240V電壓。

日本

在日本，所有地區的電壓都一樣，但是不同地區頻率不一樣。日本東部，包括東京，使用50Hz。西部包括大阪和京都使用60Hz。

原因是二戰後，日本東部和西部的電力系統的重建任務分別由英國和美國接手了。當時英國剛剛跟隨歐陸使用了240V50Hz的交流電，他們很奇怪的使用了100V50Hz，因為美國用的是60Hz。

總結

世界各國的交流電的電壓和頻率各不相同。大部分是220V50Hz。20%的國家使用110V60Hz供給市電。220V60Hz是最高效的，但是只有極少數國家採用這種配置。美國用110V60Hz。

直接原因是因為前蘇聯用220V，中國也就220V了。早期發電設備「老大哥」援建得多。

蘇聯用220V是因為以德國為中心的歐洲各國的電壓大都是220V，工業技術上「老大哥」也曾經是這些國家的小弟弟。

現在世界各國的電壓就兩類，220V上下和110V上下。用前者的國家多得多。後者主要是北美，日本，南美的一部分國家在用。

根據高中的公式，可以知道在日常用電的線路中，功率一定，電壓越高，電流越小，電力在導線上的耗損也就越小。所以220v的耗損較小，可以使用較細的電線。

而日本等國出於安全考慮，同時他們的直流輸出技術比較高，所以使用110V，這種技術中國還沒有達到。

中國在布電網的時候主要是跟著蘇聯的路子走，所以當初設計的就是220V