這個(gè)問(wèn)題屬于電氣發(fā)展史的范疇。 中國(guó)為什么選用 220V,? 上世紀(jì)初,中國(guó)的電氣設(shè)備大多數(shù)來(lái)自美,、英,、德、瑞等國(guó),。而東北的電力則由南滿(mǎn)鐵路株式會(huì)社管理,。這也就造成了各個(gè)電廠所提供的民用電壓大小趨從于所進(jìn)口國(guó)家電壓的情況,。如上海情況,清光緒十六年(1890)上海開(kāi)始使用白熾燈,,電壓為 100 伏,,光緒二十七年(1901)上海公共租界開(kāi)始日夜供電,電壓改為 200 伏,。1913 年,,上海法商電車(chē)電燈公司改供電方式為交流單相 110 伏,,三相 190 伏,。 據(jù)《民國(guó)時(shí)期機(jī)電技術(shù)》中記載,關(guān)于用戶(hù)的燈和電力合用的三相低電壓,,有 220 伏,、380 伏與 110 伏、190 伏的區(qū)別,,歐洲習(xí)慣都采用前者,,而美洲習(xí)慣用后者。歐洲人說(shuō)他們的選擇用銅可節(jié)約甚多,;美洲人說(shuō),,用了 110 伏的電燈電壓,白熾燈發(fā)光效率較高,,這也是節(jié)約之方式,。因此,中國(guó)要訂立標(biāo)準(zhǔn),,請(qǐng)教外國(guó)專(zhuān)家或教授,,各執(zhí)一詞,各有其理由,。 據(jù) 1929 年南京國(guó)民政府建設(shè)委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)報(bào)告《全國(guó)發(fā)電廠調(diào)查表》紀(jì)載,,中國(guó)電廠所用機(jī)器,來(lái)自各國(guó),,故電機(jī)之周率及電壓,,分歧難處,絕無(wú)標(biāo)準(zhǔn),,各以制造公司之習(xí)慣而異,。關(guān)于電壓種類(lèi)之統(tǒng)計(jì)材料部大完全唯以下數(shù)點(diǎn),應(yīng)為吾人所知: 1.除極小電廠外,,發(fā)電配電,,皆用交流(AC)及三相三線制。
4 ^7 C1 |1 t6 S/ e4 M" v2.家用低電壓,,多為二百二十或二百伏而脫(220 or 200 Volts),。 決定電壓標(biāo)準(zhǔn)的選擇問(wèn)題的因素有三個(gè)方面,,一個(gè)是歷史原因,即在發(fā)展過(guò)程中造成的現(xiàn)狀是什么,,各種電壓等級(jí)所占比例情況是什么,;一個(gè)是技術(shù)原因,即各個(gè)電壓等級(jí)的在技術(shù)上優(yōu)劣比較,;一個(gè)是國(guó)家具體情況,,如資源問(wèn)題。 1928 年 7 月 16 日,,位于上海的中國(guó)第一家民族資本電燈泡制造廠——亞浦耳公司向上海社會(huì)局公用局呈文,,呈請(qǐng)上海特別市政府轉(zhuǎn)呈中央主管機(jī)關(guān)建議規(guī)定 200V 和 50Hz 作為中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)電壓和標(biāo)準(zhǔn)頻率。 1928 年 9 月 4 日,,上海特別市政府將此建議轉(zhuǎn)呈國(guó)民政府交通部,。1929 年 2 月,國(guó)民政府建設(shè)委員會(huì)從交通部接收主管全國(guó)電氣事業(yè),。為制定電壓和頻率標(biāo)準(zhǔn),,建設(shè)委員會(huì)依次開(kāi)展了以下工作:
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(1)調(diào)查國(guó)內(nèi)外電氣標(biāo)準(zhǔn)。
# T5 U. X7 i* |. b/ O0 R(2)起草標(biāo)準(zhǔn)方案,。2 E' |( a2 T( s- {5 @6 I( u, ~
(3)函請(qǐng)各有關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體審查,。" Q8 p8 X+ D d5 s& g- m6 L: R
(4)匯總各方意見(jiàn)、修正草案,,向有關(guān)公私團(tuán)體,、專(zhuān)家、洋行征求意見(jiàn),。發(fā)出 28 件,,回復(fù) 14 件。9 N- L1 X& r' J7 g4 j
(5)經(jīng)過(guò)一年多的起草,,建設(shè)委員會(huì)參酌各方意見(jiàn),,制定了“電氣事業(yè)電壓周率標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則” ,最后呈送行政院,,于民國(guó)十九年(1930)九月十二日以建設(shè)委員會(huì)會(huì)令形式公布,,從而誕生了中國(guó)第一個(gè)電壓頻率標(biāo)準(zhǔn)。
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其中第四條如下: 交流制之電壓,,應(yīng)以各輸電線或配電線滿(mǎn)載時(shí)之終點(diǎn)電壓為標(biāo)準(zhǔn),,其各伏而脫數(shù)規(guī)定如左(原件是從右向左豎排):二百二十 二百二十—三百八十 三相四線 二百二—四百四十 單相三線 千二百 二千而百—三千八百 三相四線 六千六百 一萬(wàn)三千兩百 三萬(wàn) 六萬(wàn) 十萬(wàn) 十五萬(wàn) 二十萬(wàn)。
' {8 H: L6 C" {5 u1 p- V2 R8 V據(jù) 1963 年出版由陳真編著的《中國(guó)近代工業(yè)史資料第四輯》中記載,,在民國(guó) 20 年,,合與標(biāo)準(zhǔn)者 81.6%,至民國(guó) 25 年則增至 85.7%。 新中國(guó)成立后,,多次制定的“額定電壓和頻率標(biāo)準(zhǔn)”以及“供用電規(guī)則”,,都是沿用 220V 作為標(biāo)準(zhǔn)。 @鄰家左左 我國(guó)民用電壓標(biāo)準(zhǔn)的制定,,不是參照蘇聯(lián)的…… 為什么有的國(guó)家使用 110V,? 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是 美國(guó)為什么使用 110V,?同時(shí)有另外一個(gè)問(wèn)題,,歐洲的為什么是 220V? 嗯,,……這兩個(gè)問(wèn)題其實(shí)我沒(méi)有研究清楚,。 大概是這樣的, 1879 年,,愛(ài)迪生制作出效果比較好的碳絲白熾燈,,當(dāng)時(shí)的白熾燈在 110 伏電壓下運(yùn)行良好,,愛(ài)迪生認(rèn)為這是配電中安全經(jīng)濟(jì)的電壓,。1882 年愛(ài)迪生在紐約市建造了世界上第一座商業(yè)化的供電系統(tǒng):珍珠街電站(Pearl Street Station),該電站提供 110 伏特的直流電(DC)給在曼哈頓中心的 85 家客戶(hù)的 400 個(gè)燈泡用電,。 1899 年的 Report of the Committee on Standardization 中第 75 條內(nèi)容有:在直流和交流,,低電壓的電路中,以下的平均終端電壓通常使用并被推薦:110 伏,,220 伏,。該報(bào)告是 1899 年是美國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)(AIEE)的會(huì)員向委員會(huì)提交的有關(guān)電氣方面的標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告。 后來(lái)發(fā)展起來(lái)的鎢絲燈泡,,110 伏的額定電壓燈泡的發(fā)光效率同樣高于額定電壓為 220 伏的燈泡,。 作為電力系統(tǒng)建設(shè)之初唯一的用電器,我覺(jué)得上述情況在發(fā)電系統(tǒng)額定電壓的選擇上有很大影響,。(斜體表明我不確定) 美國(guó)在電力系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中其實(shí)出現(xiàn)過(guò)很多電壓類(lèi)型,,但以 110V 和 220V 為主,并在發(fā)展過(guò)程中 110V 逐漸勝出,。 歐洲呢,?這個(gè)我個(gè)人研究到的就更少了,一個(gè)推測(cè)原因是因?yàn)轭~定電壓高的情況輸電是損耗小節(jié)約銅,,另一個(gè)原因是歐洲當(dāng)時(shí)出于要和美國(guó)不同的目的,,所以選擇 220V。(這個(gè)是我后來(lái)聽(tīng)我的老師說(shuō)的,,我沒(méi)有看到可做證明的資料……) 統(tǒng)一問(wèn)題 統(tǒng)一,,不是說(shuō)句話(huà)的事啊…… 1983 年有過(guò)以下的一個(gè)情況,近的不清楚了 國(guó)際電工委員會(huì)(IEC, International Electrotechnical Commission)針對(duì)世界各國(guó)由于地理及歷史原因所形成的不一致的交流低壓標(biāo)準(zhǔn)電壓值,為了給不同國(guó)家的技術(shù)設(shè)備交換交流創(chuàng)造出一個(gè)簡(jiǎn)便實(shí)用的先決條件,并且還能給各國(guó)帶來(lái)最大限度的經(jīng)濟(jì)效益,采取裁減等級(jí)以及折衷合并以求統(tǒng)一的方式,于1983 年發(fā)布了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC38 《標(biāo)準(zhǔn)電壓》,其中對(duì) 100—1000V 交流低壓標(biāo)準(zhǔn)電壓推薦了以下方式,230/400V,、277/480V,、400/690V、1000V,。其中第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 277/480V 不得與第一個(gè) 230/400V 或第三個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 400/690V 一起采用�,,F(xiàn)有的 220/380V 和 240/415V 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓將向推薦值 230/400V 靠攏。該項(xiàng)過(guò)渡時(shí)間應(yīng)盡可能短,在該文件發(fā)布后,不得超過(guò) 20 年,。在此期間內(nèi)的第一階段,具有 220/380V 系統(tǒng)的國(guó)家的電業(yè)管理局,,應(yīng)把電壓過(guò)渡到 230/400V(+6%——10%)的范圍內(nèi);而具有 240/415V 系統(tǒng)的國(guó)家的電業(yè)管理局,應(yīng)把電壓過(guò)渡到 230/400V(+10%——6%)的范圍內(nèi),。在過(guò)渡時(shí)期的末尾,都應(yīng)該達(dá)到 230/400V(+10%——10%)的限值范圍內(nèi),以后還將考慮縮小這個(gè)范圍,。這些辦法也適用于現(xiàn)行 380/ 660V,對(duì)應(yīng)于 400/690V 的推薦值。所規(guī)定的限值范圍是指受電設(shè)備與供電電網(wǎng)聯(lián)結(jié)點(diǎn)的電壓范圍,。 安全方面 在電力系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中,,我沒(méi)有找到資料來(lái)證明當(dāng)時(shí)人們有考慮到 110V 和 220V 的安全性問(wèn)題。 另外,,在對(duì)人體產(chǎn)生病生理反應(yīng)甚至致命性的危害的時(shí)間上,,110V 需要的時(shí)間確實(shí)要長(zhǎng)于 220V,差個(gè) 100 毫秒左右,。這跟具體情況,、具體人有關(guān)系。相較于 220V,,110V 是安全一點(diǎn),,但是對(duì)人來(lái)說(shuō),也是危險(xiǎn)的……
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