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为什么中国民用电压是220V,而美国却用110V?到底哪一个更好?

2024-01-14 17:05:03

文|极简科普

编辑|极简科普
前言

都是民用电压,凭啥中国用的是220V,美国却用110V的呢?这时候就有人跳出来说了:肯定是因为110V的比220V的更安全啊!不然人家老美怎么会用呢?

大概在这些人眼里,国外放个屁都是香的吧。事实上二者差别真没那么大,一旦不小心触电了,无论是220还是110,村里都可以开席了,因为咱们人体的安全电压在36V以下,如果是持续接触的话还要更低,只在24V以下,超过这个标准,就会产生伤害了。非要比较的话,大概就是“22OV无痛安乐,110V痛苦升天”的区别吧。

那问题来了,为啥我国的电压和美国用的不一样呢?到底哪个才更好更安全?接下来我们将从两个方面给大家讲明白。

首先,不只是中美,世界很多国家的电压标准都是不同的。

在这个方面,目前全球都还没有形成统一。比如欧洲大部分国家就和我们一样用220V的,全世界用这个标准的加起来有120多个国家和地区。那和美国一样用110V的有多少呢?也就40来个,几乎都是老美的盟友在用,比如日本、韩国和加拿大。

为什么会形成这种格局呢?

这里就不得不谈到发电机界最重要的两位祖师爷:爱迪生和特斯拉。

大约是在19世纪后期,美国的发明家爱迪生发明了直流电,点亮了世上第一盏碳化白炽灯。在此之前,他做了无数次实验,最后得出来的结论就是:110V直流电能让电灯持续稳定的进行发光。随后不久,爱迪生就发明出了直流发电机,还在寸土寸金的纽约建立起了世界上第一座正规发电厂,厂里用的就是110V的电缆来进行电力输送。

电灯和发动机的问世,让爱迪生迅速成为一名成功的大企业家和发明家,人家这位祖师爷发话了:110V才是最安全、最经济的供电标准。在他的影响下,美国推广了这一标准,一直延续到今天,并且还影响了自己的盟友和殖民地。

随着电力技术的发展,一个来自塞尔维亚的发明家却打破了这种权威,他就是特斯拉。他的崛起比爱迪生晚了快5年,但人家照样敢怼前辈:你这直流电不行啊!成本高就算了,变压效率还很低,也不适合长距离的输送,都应该换成220V的交流电才对!

这两个发电机界的重量级祖师爷,在20世纪初展开了着名的“电流大战”,特斯拉得到了很多欧洲大企业家的支持,也建了不少电厂,于是他的理论也逐渐被人所重视。经过长期验证,220V的交流电被欧洲广泛接受,后来又漫延到其他盟友和殖民地国家,最终成为了世界上主流的供电方式。

美国本来也考虑过改用220V的,但由于历史原因,产业已经成型,如果强行更改,那么大量正在使用的设备都会被淘汰,所以依旧保持着110V的电压标准。

那我们国家是什么时候用220V的呢?

70年代之后才统一用的。在此之前,我国民用电压标准一直比较混乱,比如晚清和民国的时候,几乎没有统一的交流电网,都是各区域局部的小型电网,用的设备也是各军阀势力从不同的发达国家采购的,规格型号五花八门,所以适配的电压标准也不一样,110V、190V、200V都有。

比如光绪帝在位的时候,上海用的第一批电灯,规格还是爱迪生发明的那种,直流电压110V的。到了民国1930年的时候,南方的供电公司才陆续出现220V的交流电。

新中国成立后,咱们的工业化受苏联模式影响,电网建设也参考了他们的标准,而苏联用的是欧洲标准,所以咱们就把220V定位统一电网标准。但是民间真正普遍接受220V,还是在70年代。

特别是改开之后,越来越多的普通家庭能用得起电器了,而那时候的电器大部分都从欧洲进口,于是220V电压就这样走进千家万户。

看到这有人就要问了:那到底220V好还是110V好呢?

咱们从3个方面比一比就明白了:
架设成本和运输损耗

电力运输其实是一个输送电流的过程,中间肯定会有阻力,而电压就是电源两端的电势差。想象一下,咱们打开水龙头的时候,如果水压越大,水流就会越猛。电也是一样的,电压越大,电流输送就越高效,用的导线,比如铜之类的金属材料成本会更少,同时导线的发热和损耗也更小。从这方面看,220V要更好一些。

2、变压器负荷

电压越低,电路运输的时候需要负荷的电流就更高,因此,220V的电压比起110V,更能减少变电器的工作负荷,使得这个节点的安全更有保证。

3、安全性

很多人潜意识里都觉得,110V的电压比较低,也会更安全,事实真的如此吗?

以电梯行业为例,轿门的安全开关基本都是半裸露的,维修保养的时候哪怕戴着防护措施也还是很容易触电。很多老师傅都反应,如果是110V的话,被电到哪里,哪里就会像是突然被针扎了一下那样刺痛,但是身体其他地方是没什么感觉的。但如果是220V的话,不止被电到的地方痛,整个手臂都会被震开,并且产生剧痛和发麻,甚至连心跳都会加速。

从实际案例看的话,好像220V的确要更危险一些,但这个答案并不是绝对的。之前也提到过,人体在36V电压之下才出于安全状态,那么不管110V还是220V,都远远超出了这个标准,都会威胁到健康甚至是生命。

那为什么维修师傅都触电了,但却没有出大问题呢?

因为真正决定我们安全性的是电流的大小,如果只是短暂性轻轻触碰了一下,并且反应极快的切断连接,周围的环境也不是潮湿的,那就说明电流输送已经不具备连续传导性了,人体那瞬间所能接触到的电流是很小的,并不会致命。

如果是在潮湿环境中操作,或者没能及时切断电流的话,那么还是有可能产生致命性伤害的,在这种情况下,110V或者220V的区别都不大,只不过110V想要致人死亡,得花更长时间。

因此,与其从电压大小去考虑安全性,还不如多多考虑怎么保障作业环境干燥安全,如何重视定期检查设备漏电情况,如何宣传和提高居民用电意识。值得一提的是,220V电压更高,需要更强的绝缘性和更全面的安全保障措施。比如现在很多国家都采用了双极插头或三极插头来避免单相触电。只要注意好用电规则和常识,220V也可以很安全。

咱们总结一下,其实110V和220V没有谁比谁更好的说法,具体还是要看不同国家和地区的实际使用需求。

比如220V更节能、更高效,适合工业、农业、交通等远距离高负荷的大功率用电场景;而110V适合家庭、办公和娱乐等近距离低负荷的小功率场景。如果是工业发达、资源富裕、不差钱的国家,当然是选择220V比较好。

更何况随着技术的发展,电压的差异也不再是一个难以克服的障碍。很多国家已经意识到了电压标准不统一所带来的弊端,比如在跨国贸易和旅行方面就非常不方便。假设你出国旅游带的是220V的充电器,那么在其他国家110V的电源插座下,就很难使用,一个不小心可能设备会废掉,这时候就需要用到变压器和转换器了。相信在不远的未来,国际间统一电压标准,将是大势所趋。

总而言之,不管是我国用到220V电压,还是美国用的110V电压,都没有绝对的好坏之分,要是具体使用场景来决定。大家也不要觉得老美用的就是好的,虽然他们是超级大国,但并不表示在每个领域都能达到领先全球的地步,没必要盲目迷信他们。要知道,中国现在的高压电领域也是领先全球的!