为什么中国不采用110伏安全电压?

110伏不属于安全电压,如果人身接触到,对人体的伤害程度与220伏差别不大。我国曾在GB3805-83《安全电压》中规定50V以下为安全电压。

现在执行的是GB/T3805-2008《特低电压ELV限值》

我们的民用电是220伏电压,而象美国等国家采用的是110伏电压,相差了一倍。其实电压高低各有优劣,低电压相对安全一点,采用高电压成本低供电距离远。

虽然110伏不属于安全电压,但在用户电器外壳接地的情况下,发生漏电故障时,不借助任何保护电器,已基本能保证人身安全。

如上图是110伏供电,变压器低压线圈一端接地,接地电阻为4欧姆,用户电器外壳单独接地,接地电阻也为4欧姆,这个相当于TT接地系统。当用户电器发生漏电故障,火线L碰壳,漏电电流的通路是火线L→电器外壳→保护接地线PE→用户接地极→大地→变压器接地极→N线。由于两个接地极电阻相等,110伏电压被平均分压,每个接地电阻上有55伏电压降,也就是用户电器外壳有55伏对地电压,只要用户的接地电阻稍小一点,这个电压很容易降到50伏,50伏电压在干燥环境中是安全的。

同样的情况如果是220伏供电,发生漏电故障时,用户电器外壳对地就有110伏电压,依然是很危险的。我国的相关规定是当发生漏电故障时,外壳对地电压不应超过50V,这就要求用户的接地电阻小于1欧姆,而这个要求许多用户达不到。因此在TT系统中要采用漏电开关,当发生漏电故障时,漏电开关动作切除电源来保证安全。

由于电功率=电压×电流,那么同样的用电功率,220伏比110伏的电流要减小一半,电流的大小决定了采用输电导线的粗细,220伏输电时,导线截面积可以减小一半,也就节省了一半导线材料。如果用同样粗的导线,220伏的输电距离要增长一倍。

电力的最早应用是在照明方面,当年美国爱迪生把电灯实用化,采用的是110伏直流电压,由于当时用电功率不是很大,110伏的缺点不显著,但随着用电功率增大,要求的输电距离也在增大,110伏电压就逐渐显现出了劣势,特别是其不能升高电压增加输电距离是至命缺点。

而特斯拉的交流电供电技术最终淘汰了直流供电,交流电可以方便地通过变压器升高电压减小电流,从而可以实现远距离输电。但由于美国已有大量的110V照明设备,为了兼容保留了原来的110V电压,随着交流电技术的不断发展,美国又发明了单相三线制供电技术,既保留了原来的110V,又能采用高一倍电压的220V。

原理如图

在单相变压器的低压侧弄一个中心抽头,这样引出三根线,两个110V电压一个220V电压,小功率用110V,大功率的用220V。所以不要相信那些传言,说什么美国已难以采用220V电压,实际上人家有的是办法。

我国开始使用电灯,是在1890年(清光绪十六年)的上海,电压为100伏。以后国内的电气设备基本来自美、英、德、瑞等国,东北的电力则由南满铁路株式会社管理。当时采用的电压,主要取决于设备进口国的电压,于是100、110、190、200、220、380伏的都有,可以说杂乱无章,很有必要统一。

现在把这个标准用简体字书写如下:

电气事业电压周率标准规则

第1条、电气事业所用之电压及周率,均应依照本规则之标准,其在本规则公布前设置者,得仍其旧。

第2条、直流制之电压,应以线路满载时之终点电压为标准。其电压定为220及440伏而脱(伏特)两种。

第3条、交流制之周率,定为每秒钟50周波。其相数,定为单相及三相两种。

第4条、交流制之电压,应以各输电线或配电线满载时之终点电压为标准,其各级伏而脱(伏特)数规定如左(下):

220

220-380三相四线

220-440单相三线

2200

2200-3800三相四线

6600、13200、30000、60000、100000

150000、200000

可见那时已规定的最高电压已达20万伏,这份资料让许多人意想不到吧?当然也说明了我国为什么不用110伏而用220伏电压的原因。

为什么中国不采用110伏安全电压?

我们知道中国家庭电路的电压为220V,而人体的安全电压为36V,家庭电路的电压是远大于人体安全电压的,因此,家庭电路在使用过程中如果操作不当很容易造成触电。通过欧姆定律我们知道,当电压越大时,通过相同的电阻产生的电流就会越大,对于我们人体来说也就越危险。在全世界就有部分国家家庭供电电压为110V,那为何我国要使用220V电压呢?这其中自然存在着一定的道理。

最初,人类最早使用的是直流电,最早普及的电器是电灯,当时爱迪生发现,他所发明的碳丝白炽灯在110V的电压下,发光效率较好,亮度适中,使用寿命也较长,同时,当时美国的商业用电很大一部分也是爱迪生的供电公司所提供的,因此,美国供电公司都将电压固定为110V进行供电。可以说,美国当时为了适应电灯的使用而采用了110V的电压。

后来特斯拉发现了交流电比直流电更具有优势,同时当交流电在60HZ时,电能转换效率会更高。之后特斯拉与爱迪生展开了直流电与交流电之争,虽然特斯拉刚开始在商业巨头爱迪生的打压下处于劣势,但交流电的优势后来逐渐展现出来,人们才认识到交流电更适合用于供电。后来美国放弃了直流供电,开始采用110V、60HZ的交流电进行供电,并一直延续至今。

后来交流技术传入欧洲,但欧洲人认为,在消耗的功率相同的情况下,110V的电路电能损耗会比220V电路更大。这其中的原理也很容易理解,根据P=UI,假如两个电路中所用的电器功率都是1KW时,那么110V电路中的电流是220V电路电流的两倍,再根据焦耳定律Q=I²Rt又能得出,相同的电路下,110V电路电能的损耗是220V电路损耗的4倍,同时由于当时欧洲都是使用十进制,为了方便计算,他们将交流电的频率调整为50HZ。

后来这些技术标准又传入苏联,之后又从苏联传入我国,于是我国也开始使用220V、50HZ的供电标准一直延续至今。随着现代用电设备的发展,大功率用电器的使用越来越多,220V电压的优势也更加凸显出来,在之前,美国也曾想将电压调整为220V,但由于工程量较大,就放弃了这个做法,所以说,我国当时直接采用了220V供电电压也是属于一个明智的选择。

最后,由于220V线路中电流相比110V电路的电流较小,因此对于电路的材质以及粗细要求也并没有那么高,因此,在电力的建设当中也能够节省更多的资源,对于那个时候的中国来说,生产力低下,能够减少铜等资源的利用必然具有更大的意义,同时也更容易被供电运营商们所接受。因此,在当时选择220V电压供电也更符合我国的需求。

为什么中国不采用110伏安全电压?

首先要声明一点,110伏已经不是安全电压,36伏才是安全电压,110伏和220伏都可以电死人,只不过是允许接触的时间长短而已,两者时间差可能连一秒钟都不到,所以论安全性来说110伏和220伏基本没有区别。

目前世界上绝大多数国家使用的是220伏交流电,只有少数国家使用110伏,其中有美国、日本、墨西哥、加拿大,当然还有我国的台湾地区。220伏最大的好处就是线路上的损耗比110伏小。相同的线路电压升高了一倍,电流就减小了一半,根据焦耳定律,线路上的热损耗只有低电压的四分之一。或者说用220伏的可以节省线路,比如110伏需要5平方的线路,而用220伏电压的话2.5平方的线路就能满足了。

至于美国为什么用110伏,那是因为19世纪爱迪生发明灯泡的时候发现灯泡运行在110伏的时候是最稳定的,因而得出了一个结论110伏才是最合理的电压。所以,那个时候美国就直接采用110伏交流电压,一直到现在。如今电器普及率已经很高了,美国如果想改成220伏电压的话就要投入相当大的代价对线路、输电设备等进行改造,此外绝大多数家用电器都要加装变压器才能继续使用,因而会非常麻烦而且费钱费力,所以就索性不改了,110伏一直使用到现在。

当初美国选择110伏电压的时候,欧洲人就认为110伏电压太低,线路损耗较大不划算,因此就力推220V的电压,并且形成了标准,后来慢慢地被绝大数国家所采用。

至于我国,在建国前其实没有统一标准,有些地方用的是110伏电压。新中国成立之后,我国的工业发展都以苏联为标准,因而使用了220伏的电压一直至今。

为什么中国不采用110伏安全电压?

110V不是安全电压,110V不安全,更不经济!不是用110V标准的国家,不想改用220V电压,而是因为历史原因,改用220V成本太高了!220V电压比110V优势太明显了,最直接的一点就是降低了传输电流,节省了金属导线的消耗,而且是天量的消耗!

为什么中国不采用110伏安全电压?

早些年曾经看到过应该是当时的公知写的文字,说中国建国时因为资源贫乏所以用了适合铁铝线的220标准,而不是美国的110标准。现在才搞清楚初期技术是落后,就像当时克林顿的信息高速公路,当时美国用的是双绞线和网线组网,而中国用的是光纤组网,早做的不先进。

为什么中国不采用110伏安全电压?

为什么中国不采用110伏安全电压?

从提问者的问题来看,明显的“失误”是不了解安全电压,因此把110伏特当成了安全电压。所以有必要讨论下什么是安全电压?

从我国标准规定来看,安全电压分五个等级,即42V、36V、24V、12V、6V。而我国标准规定,安全电压上限值是交流有效值50伏特。规定安全电压目的是防止发生触电事故,是考虑到电流从手到脚,手到手及其它途径的触电,所以这个安全电压上限值是任何两个导体之间或任意导体与大地之间的电位差。

一般来说,交流有效值50伏特以下可视作安全电压,常用的安全电压是36伏特,但也不能说交流有效值36伏特就是绝对安全的,至于原因如下阐述!

因为电气设备功率一定时,根据公式P=UI可知;电压越低,则电流越大,肯定会导致线路的压降增加,线路的损耗也增加,随之发热增加,效率降低。因此有高压窜入低压侧,回路配置不合理,操作条件、使用方式、环境因素等因素影响也会增加触电危险。

安全电压主要取决于人体电阻和人体电流。

不同条件下的人体电阻电流对人体的作用曲线所以说,确定安全电压要素是多方面的。主要的有应用、电源获取、电压限值、使用方式、操作条件、环境因素、回路配置等。

题目说的第二个是中国的民用电压等级问题。经常去国外溜达的朋友应该知道,电压等级是有区别的。如今我国电压等级基本统一交流220V50Hz,像日美等国家的基本是交流110V60Hz。就以这两种电压等级相比,假如功率一定时,交流220V50Hz电的电流要低一倍,对于供输用方面还是比较经济些。

其实在文革之前,电压等级不是统一交流220V50Hz的,像东北地区、上海原租界区等用的是交流110V60Hz的,这个也是历史原因所致的。

以前的中国是比较落后的,在经济、生产力方面都是比较差的,在电方面的投入微乎其微,很多电气设备是从国外引进的,还是那时候国内租界也不少,所以弄得电气设备用电等级不统一,因为欧美日等国家的电气设备都有引入,美日国家的电压是以110V为主,而欧洲国家的,既有110V也有220V的。后来新中国成立,跟着苏联老大哥学习,采用苏联的用电标准也是220V,所以中国的用电电压向220V这个电压靠拢直至统一。

因为低压等级低,电力损耗还是比较大的,要远距离传输,必须要提高电压,提高电压要假设铁塔,这样才能减少电力传输过程中的损耗。在旧中国时期,经济生产力方面都是薄弱的,加上中国本身地理优势,自然资源、人口的分布等,因此采用220V是最利于本国的发展,为减少电力传输过程中的损耗打下坚实基础。新中国成立后,国内百废待兴,加上苏联老大哥也是以220V为民用电,因此沿用当时已经架设好的线路,随后也没有什么很大的电压标准改动,所以一直沿用至今。

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