电压为什么是220v(为什么电压是220v而不是200)

前言:一个小弟问我怎么想的。其实我们不用去想那些“高”的问题，一些我们习以为常的东西。如果你仔细思考它们，你会发现你可以学到很多东西。借用之前写的一篇文章简单举例。中国的家庭用电电压是220V，很多人都知道，但是问:为什么是220V，而不是100v、200v这样的“好听数字”？估计没几个人能回答出来。有人说是学苏联的。这话没错，但苏联为什么选择220V？

作为一名电气工程专业的学生，我只有在大二的时候才认真思考过这个问题，但是并没有得到一些令人信服的解释。初中物理开始接触220V，直到现在，这么基础的问题都没搞清楚，深感惭愧。在这里，我将根据自己的知识和一些看法，对这个问题做一个系统的探讨。

首先说一下交流电，交流电的发明者，我最崇拜的物理学三大神之一——尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，这位大神我在别的地方已经介绍过了，这里就不赘述了。如果你对百度感兴趣，你会被他吓到)。商用交流电最早的频率是60Hz(英国十进制，用60计算更方便，参考前文“为什么是50Hz”)，电压是110V。其发明尼古拉·特斯拉由西屋电气公司的所有者资助，商业交流电网在美国首次投入运行。美国采用英制单位，为方便计算采用60Hz/110V的规格。它是商用/民用交流电的始祖，所以可以说是为了计算方便才选择了110v。至于为什么计算方便，跟英制单位有关系。有些人认为100伏这样的数字可能更好。其实110/220只是电压的有效值，很多电功率计算都需要瞬时值，或者说幅值。对于三相交流，在有效值的基础上乘以根号3。这时候你会发现，100看起来是一个“整齐”的数字，结果却是“丑陋”的。所以说100、200之类的数字其实是用110、220算出来的，没有太大意义，只是看起来舒服而已。事实上，许多国家使用的电压等级也很奇怪。家用电源的规格会因地区而异，但一般来说，电压值通常在100V到240V之间，而最常见的频率值是50H和60Hz。有些国家海外领地的数据和母国差别很大，所以单独列出，而不是和母国放在一起。此外，在大型工厂或海外军事基地等特殊区域，电压或频率、数值往往与附近区域不同。以下是一些国家使用的电压值:世界各国电压概述

100伏:日本、韩国

10 ~ 130伏:台湾省、美国、加拿大、巴拿马、古巴、黎巴嫩、墨西哥

20 ~ 230 V:英国、德国、法国、中国、新加坡、香港(200V)、意大利、西班牙、希腊、奥地利、荷兰、菲律宾、泰国、挪威、新加坡、印度、新西兰、澳大利亚。

注:在使用220 ~ 230 V电压的国家，也有根据地区需要使用110 ~ 130 V电压的情况，如瑞典、俄罗斯等。

所以说世界各国电压水平不统一，更多的是一种习惯。对中国来说，电压是引用苏联老大哥的，苏联从欧洲引进技术。

商用电大成功后，欧洲迅速引进交流发电和馈电技术。除英国外的欧洲使用公制单位，为了计算方便，频率改为50Hz。后来因为110V电压低，电网传输损耗大。要改善这种情况，在交流电网还没有大规模建设的欧洲国家，所以没有“负担”，采用220V的电压规格，来自于110V的倍压，技术改造比较简单，所以在欧洲国家形成了220V/50Hz的交流电网标准。中国最早的交流电网没有统一的标准，只是局部的小电网。各发达工业国家提供了各种规格的设备。中国基本统一后，选择公制作为中国的度量衡标准，因此电网建设开始转向公制。1949年后，中国工业化全面转向苏联模式，电网建设遵循苏联标准，而苏联采用欧洲标准，因此最终将220V/50Hz定为中国的电网标准。由于历史原因，东北和上海部分原租界地区使用110V电压标准，直到上世纪60年代末才统一使用220V电压。

那么，是110V还是220V呢？供电方式没有什么先进，只有是否适合使用环境。目前各国高压电网差别不大，低压配变电网(用户层面)有差别。目前各国低压电网分为三类。以及欧洲3380/1220× 50Hz(三相线电压380V，相电压220V，频率50Hz，下同)；中美洲和北美洲的3208/1120×60hz；日本和香港有3 200v×50Hz/1 100v×50Hz。一个国家选择低压电网的电压等级，有历史、地理等多方面的因素。比如中国，上世纪50年代，我们国家紧跟“苏联老大哥”的步伐，什么都采用“苏维埃制度”。前苏联幅员辽阔，人口稀少。根据电路知识，电压等级越高，供电能力和范围越大。这样，有色金属就有救了。根据同样的电路知识，电压等级越高，设备的绝缘要求也会越高。当然，设备制造成本会增加，对用户的危险性也会增加。低压电网用户是非专业人员，会增加触电事故。因此，电压等级的选择需要考虑:供电容量和范围、人员密度、设备绝缘、有色金属消耗、用电安全等。，其实都是经济合理性和用电安全。以上是从技术角度考虑的。当然，历史和政治原因，比如殖民地，也不能忽视。

目前经过历史的选择，最后剩下110和220两派。这里不考虑个别国家的特殊电压水平。选择哪一个电压电平好一直有争议。比如前段时间日本想提高电压等级来节能，引起了国内很多讨论。

电压电平的选择极其复杂。其实选择更高的电压确实可以节省很多电线，但是会增加开关或者电子元件的成本，省不了多少钱。如果我们在开始发展电力的时候就选择100-120VAC，在直接使用整流电路方面会减少很多资金，而且会更安全，甚至电力线干扰源也会减少很多。

随着电力的日益短缺，越来越多的变频技术被应用于电力设备中。由于整流电路的功率因数相对较低，功率因数得到改善的FPC电路将在不久的将来得到推广。到时候110/200VAC的供电电路比220/400VAC的更有优势！

目前，电压等级的选择有以下考虑因素:

使用方面，和220V，110V一模一样，没有节能。但实际电力传输来说，220V传输距离远，覆盖面积大，而110V比较近，覆盖面积小，因为同样的功率和电压会导致电流大，线路损耗大。从安全角度来说，电压低就意味着安全，110V触电死亡比110V低很多。

220转110电压的优点:一是传输功耗低，减少了能量损耗。这个原理和超高压输电一样。其次，传输同样的电量，在同样的传输损耗下，所用导线的截面积却小了一倍，这是一个惊人的数字。如果把中国所有线路加起来，那么220比110节省更多的铜和其他金属。这对中国这样一个资源贫乏的穷国意味着什么，不言而喻。再次，相比110伏，可以降低变压器的工作负荷，让变压器这个关键而脆弱的节点有更多的安全保障，这也是适合我国国情的。第四，可以对偷电、换电、偷电线的人造成一定的威胁。

大多数国家是220V 50HZ或110V 60HZ民用交流电。

其实在民用电历史上，先有110V电网，主要是因为当时发电机性能有限。但是后来有了更好的220V交流电，其他国家也可以实行，但是你总不能强迫你们国家所有的电器都报废，重新买220V的吧？而且还涉及到电网的改造和电网所有变电设备的重新交换，所以110V市电的国家就是这么延伸的。

所以220V的电压水平似乎没什么特别的。其实这里面涉及的东西很多。一些看似简单的事情，当你仔细思考时，你会发现其中大有文章。