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为什么日本是世界上少有的“100V电压国家”,并且就连国内都不能统一供电频率?

 日本物语 2020-09-25

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。


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