电,广泛存在与我们的生活中,与我们的一切都息息相关,我们很难想象一个没有电的现代生活,而这回我就要和观众们讲一讲这个“最熟悉的陌生人”。
电,本身就存在于自然界中,由美国人富兰克林最早发现并运用于实际生活。
顺理成章,美国成了世界上第一个拥有电力的国家,紧随其后的两个国家分别是英国和德国,实际上,现在世界上的电压标准基本上是参照这三个国家而来的,并不会有很大的出入。
所以,无论是留学或者旅游日本、美国、澳洲或者是全世界任何一个国家的观众,看了这篇文章,对你都有帮助!
美国直交大战
了解电的本源地美国,有助于大家更好的了解日本电压的来源,所以我得多啰嗦几句。
“美国直交大战”简而言之就是,爱迪生所发明的110V直流电和特斯拉所发明的3相240V交流电之间供电标准的角逐,最后西屋电气充当“中间人”,让特斯拉把电压降到110V,并最后综合英制单位(12进制),形成了美国统一的供电标准“120V/60Hz”。
英德电压体系的改良
欧洲英德两国迅速引入美国的交流发电和馈电技术。
英国供电频率保持本国英制单位(12进制)不变,供电频率采用60Hz,但以德国为主的大陆系欧洲国家全部采用公制单位(10进制),于是供电频率欧洲大陆基本为全为50Hz。
虽然早期英德电压沿袭了美国,但是后来迅速发现110-120V虽然相比较220V低了不少,相对来说较为安全,但是同功率下比110V-120V比220V电流大,用铜较多,电力传输损耗较大,因此德国AEG公司主导电压改革计划,将电压改为了220V。
因为二战后德国以及欧洲各国本身就是在废墟上建立国家,所以不存在什么推倒重铸的情况,220V/50Hz的交流电网标准就被迅速确立了。
但随着美国逐步发现220V电压的先进性后,美国也考虑采用220V供应市电,但是无奈美国居民在两次世界大战中都未伤及本土,本土基本全部是120V的电器,更换代价太大,最后美国政府妥协,采用双相供电,大功率用电器如电炉、烤箱、干衣机、空调压缩机直接用两个相线,即240V,其他电器如照明、墙插,都是分别用两个120V分布到不同区域,折中的采用了“双标并行供电”。
美英德对于全世界电压标准的影响
美国的影响
美国电压为120V(关岛等部分海外领地为110V),因此这一标准直接跨过太平洋来到日本,日本早期沿袭的是美国关岛的电压标准,采用了110V电压,而后这一电压标准又影响了朝鲜、韩国和中国台湾地区。
而后亚洲各国及其地区都作出了自身因地制宜的“电压改革”,战后朝韩两国受到前苏联以及西欧供电标准的影响,逐步普及220V。
日本也做出了微小的电压改良,将110V改为100V。
日本经济产业省资源能源厅的说法是“低电压对人体的冲击小,倾向于安全性采用100V。”
(ps:100V和110V差不了多少好吧?理由太不充分了)
不过也有日本专家指出,”日本早在大正时代就已经达到100V灯泡的全普及了,虽然当时日本也曾出现过追随美国关岛110V电压的潮流,但10V的差距也会降低电灯泡以及后来出现电器的寿命,因此由于“先入为主”和“防止损耗”,日本采用了100V的电压,并且沿用至今。
不过,中国台湾地区没有做过自身的微调,一直采用110V电压。
英国的影响
英国最早期采用美国本土的“倍压”,也就是240V,后为和欧盟标准统一,改为230V。
(ps:不知道英国脱欧以后有没有改标准)
英联邦的国家以及曾为英国海外殖民地基本上都有保留这一标准,例如澳洲和印度就是典型国家,马来西亚、新加坡、巴基斯坦等国为英国修改后的230V电压标准。
不过也有加拿大、牙买加、墨西哥等国因为距离美国太近,受到美国影响而改为120V电压的情况。
中国香港基本完全依赖祖国大陆的电源补给,后改为220V标准并不稀奇。
德国的影响
二战后,德国分为民主德国和联邦德国,曾经一度标准混乱,东西德统一后电压也随之统一为230V。
虽然德国相比较美国和英国是标准的“陆权国家”,影响力也没有前两者大,但是,德国电压标准深深的影响了中欧和东欧国家,奠定了前苏联的电压标准。前苏联借鉴德国将电压标准定为220V/50Hz。
(ps:但是苏联解体后,俄罗斯将电压逐步改回了230V)
中国、蒙古、越南的电压标准基本上也就借鉴前苏联,采用了220V/50Hz的电压标准。
由于历史缘由,我国建国后东北地区及上海市的部分原租界地区电压标准混乱,100V、110V等各种电压同时存在,220V/50Hz的电压标准是在六十年代才完全普及使用的。
事实上我国的电压由于供电距离原因,如果用测电笔耐心测量,会发现始终在220V±10V左右,但不影响电器使用,后续的实践也证明了220V/50Hz无论是在材料和损耗的角度上来看,相比较日本的100V会更加节省和便利,相比日本会更适合长距离供电,但唯一的不足点就在于安全性较低。
日本电压标准的阐释
其实说了这么多,许多人对于日本电压还是云里雾里。
简单来说就是日本粗略来讲算得上是美系电压体系,如果只是照明或者一般电器,对电压要求不是很精确的情况下,日本基本上可以和美系电压电子产品相通而不用转换头。因为电压并不是“持续无波动”的,因为传输问题都会产生电压波动这个是很正常的。
如果精确来说,日本是严格的100v电压标准,如精密仪器,精密器械,高效电器等方面必须严格使用100V,不然会出现致命性损耗的。
你会说,如果去日本旅游,买到必须要用100V的日本精密电器,装个变压器不就行了。于是就出现以下的描述。
不打广告,国内做变压器的厂家220V转100V的只有美湖厂能做,但如果你只是买的日本电动牙刷而不是日本精密仪器的话,大可以买220V转110V的普通变压器。
直觉告诉我,美湖厂的这个变压器可能比日本电动牙刷还贵,一般电器损耗也就损耗了吧。
不过日本后来也学习美国进行改进,专门针对大功率家庭电器而使用的单相200V,但是是连接两条火线而成的,弥补了低电压的缺点。
日本供电频率之争
简单说明一下,日本供电频率东西之争和二战战败有直接关系。
战后日本的所有大型财阀和皇家企业都被强制拆散并私有化,全日本电力生产和供应公司被美国分割为九大私人公司,并各自独立经营管理。
既然是独自经营管理,明治时代的总账就要放在现在来谈了,关东关西由于历史原因天然互相看不上,借此机会,关东和关西的电力集团各自抱团,东京电灯和大阪电灯因为供电频率吵得不可开交。
但是这回没有折中方案也没有“中间人”调解,而是关东关西以下图这条线“各自成立门户”。
这条线以东采用德国供电频率的50Hz体系,这条线以西采用美国供电频率的60Hz体系。
除非日本政府肯下决心推倒现有电网体系重建,不然日本东西两个电网随着时间的推移,只会越来越难并列联网,虽然只有10Hz的差别,但是对于两大电网系统如此高压的电力运输而言,这个区别是极为庞大的。
这也就是为什么东日本发生地震时,关西地区即便有电力剩余也不能支援关东地区的根本原因了。
虽然大型强电设备多数还是严格的分为东部用和西部用,有坊间传说,新干线从东京跑到大阪,车上要自带变换装置。
不过供电频率的差别对于只有100V的日本家庭而言,几乎是忽略不计的,而且日本电器商因地制宜的发明了50Hz-60Hz之间的家用电器,来让关东关西的电器能够通用。
以上です。