电力,是我们现在生活中不可缺少的存在。全世界每个国家都在用电,可各个国家的民用电压标准却各有不同。
目前世界上的民用电压大致主要分为两类,一个是100伏到120伏,比如美国,他们的民用电压就是120伏,另一个就是200伏到240伏,我国就是最典型的例子,我国的民用电压是220伏。
可是为什么世界各国的民用电压没有一个统一的标准呢?这两种民用电压又有什么优劣之分呢?
美国民用电压
美国的民用电压标准还要追溯到140多年前。
1879年,“世界发明大王”爱迪生制造出了以碳化纤维为灯丝的白炽灯泡,并在之后成立公司开始建设发电站等基础设施。
当时的爱迪生通过尝试发现,自己制造的灯泡在100伏电压下就能够稳定持续的工作。
考虑到线路损耗,最终爱迪生将110伏的直流电设立为标准,认为这个电压是既安全又经济的供电标准。
然而,随着电力技术的不断发展,以特斯拉为代表的研究交流电的电气工程师发现了相比当时使用的直流电,交流电在电力输送等方面似乎更具优势。
特斯拉等人以此创建了公司,发明了220伏交流电,并将自己的产品推向市场,却不想惹恼了竞争对手爱迪生。
为了保证自己的利益,阻挠交流电的推行,爱迪生甚至故意买通官员将交流电用于刑罚,并向人们展示交流电是如何电死小动物的,从安全性的角度大力抨击交流电。
但恶意中伤阻挡不了真相,特斯拉亲身为大家演示交流电的安全性。交流电的优势还是让它在美国普及,两位天才之间的“电流大战”也落下帷幕。
虽然直流电没能打败交流电,但爱迪生设定的标准电压110伏已经占据了美国市场,特斯拉也只能选择将220伏降为110伏。
最终,美国的民用电压变为了110伏60赫兹交流电。
当然,这都是上个世纪的事情了,在1950年左右,美国的民用电压就改为了120伏。只不过或是出于习惯,或是爱迪生太过有名,很多人仍然将美国的民用电压说成110伏。
我国民用电压
相比于美国两方对立的“电流大战”,我国的民用电压标准的设立就没有那么简单了。
早期我国的发电设备依赖进口,绝大多数都来源于美国、英国、德国等西方国家。这也就造成了一个现象,我国的民用电压五花八门,跟着进口的国家跑。
就比如有的欧洲国家在和美国交流后引进了交流电,最初他们采用的标准是110伏50赫兹,但很快就发现不好用,于是将标准电压改为220伏50赫兹;美国的发电设备就更不用说,110伏60赫兹的交流电。
而且这两种民用电压还并没有明显的优劣之分,欧洲国家的220伏节约资源,美国的110伏是当时白炽灯发光效率最高的电压,各有优势,也就更难以抉择。
因此,我国早期的电网基本上都是小型局域电网,标准电压也各不相同,不止有大家比较熟悉的110伏和220伏,还有190伏、380伏等。
1928年,亚浦耳公司呈文建议把200伏50赫兹作为我国的标准电压以及标准频率。
1930年,国民政府正式公布了我国第一个电压频率标准,也就是我们现在用的220伏50赫兹。
在新中国成立后,由于我国在建设初期一定程度上受到了苏联影响,苏联的标准电压和欧洲相同都为220伏,所以我国的标准电压也没有进行改动。
同时,如果想要改用110伏60赫兹的标准电压和频率,就意味着我国需要大量金属铜资源,并且需要完善的冶金技术。不提我国百废待兴,单以我国的幅员辽阔来看这种方案也完全不现实。
而220伏的标准电压则完美的解决了这一问题,我国可以使用铝来代替铜制造电线。
就这样,220伏50赫兹才正式成为我国如今使用的电压和频率标准,一直延用至今。
孰优孰劣?
严格来说,无论是110伏还是220伏,都是经过时间检验的比较合适的民用电压,并不存在哪个标准完胜另一个标准的说法,只能说是各有优势。
首先,从资源方面来考虑,220伏的民用电压相对来讲要更好一些。在电力输送的过程中,电压越高电流越小,远距离输送的热损耗越小。
与此同时,电压越高,变压器的工作负荷越小,对于电线的要求也相对降低了不少,电线的横截面积不用那么大,自然就能节约金属铜的资源。
其次,从安全角度来考虑,110伏的确是优于220伏的。通常情况下,更低的电压安全性自然更高,但这并不意味着110伏就是绝对安全的。
如果从对人体造成致命性危害的角度来说,110伏和220伏的区别无非是110伏用的时间长一些,大概100毫秒左右。以我们自身的感官来看,几乎可以说是没有区别。
我们都知道人体的安全电压是36伏,持续接触安全电压是24v,而无论是110伏还是220伏都远远超出了这个标准。
甚至就连安全电压也未必绝对安全,因为真正产生触电感觉的是电流,电流到了30毫安就会让人麻木。这和人当时所处的环境以及自身的状态等都有关系,在极端情况下,12伏电压都有可能致人死亡。
所以无论是110伏还是220伏都不重要,真正能保证我们安全的是我们自身的用电习惯以及懂得一些触电后的急救措施,既能自救也能救人。
除了这些以外,220伏民用电压实际上更符合现代人的生活习惯。如今我们的生活条件远超以往,家中也有许多大功率的电器。从日常用电的角度考虑,220伏是要优于110伏的。
当然,这也不意味着110伏就一直是最初的老样子,跟不上时代发展。如今美国的电网都是接两根火线,居民用电可以用240伏的电压供电大功率的电器。
但多了一根线,自然也就意味着更多的资源消耗。
早期美国也并非没有考虑过将民用电压改为220伏,可是由于当时人民的抗议,最后也只能不了了之。
结语
总而言之,到了今天,各国的民用电压都是经过了时间的考验,逐渐摸索出了一套适合本国人民的电网系统,很难分出谁好谁坏。
无论是哪种标准电压,最终的目的都是为了服务于人类。盲目地向其他国家学习,不顾自身国情,反而是削足适履的举动。
值得自豪的是,在电网系统方面,我们国家在世界上是出于绝对领先地位的。在电力系统有这样一种说法,其他国家想研究电力系统,就要先学中文,只有这样才能走在电力发展的最前沿。
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