Các thiết bị điện - điện tử trên thị trường Việt Nam hiện nay sử dụng ở mức điện áp 220V. Còn các món đồ có xuất xứ từ Mỹ hoặc Nhật lại sử dụng điện áp 100V-110V và để sử dụng được tại Việt Nam bạn sẽ phải cần tới bộ chuyển điện áp từ 220V xuống 110V. Vậy tại sao các quốc gia trên thế giới có sự khác nhau trong việc sử dụng điện áp 110V và 220V?
Lịch sử dòng điện
Vào những buổi đầu của hệ thống điện, mô hình điện 1 chiều do Thomas Edison thiết kế được áp dụng tại Mỹ với điện áp 110v. Hiểu một cách đơn giản, dòng điện 1 chiều là dòng điện chạy theo 1 hướng nhất định, dù cho cường độ của nó biến thiên tăng hoặc giảm như thế nào thì vẫn không có sự thay đổi.
Tuy nhiên, dòng điện 1 chiều lại có nhược điểm là không đủ khả năng cung cấp trên quy mô lớn như thành phố, quốc gia.
Tesla đề xuất điện xoay chiều
Nikola Tesla đã phát triển dòng điện xoay chiều 3 pha, có điện áp 240V. Hệ thống điện này gồm 3 dòng điện xoay chiều, các dòng có cùng tần số, biên độ, nhưng có pha lệch nhau. Hệ thống điện do Tesla tạo ra đã khắc phục được nhược điểm của dòng điện 1 chiều, nên nhanh chóng được áp dụng tại Mỹ. Sau đó, vì lý do an toàn, Tesla đã chấp nhận giảm điện áp xuống 120V để phù hợp với các thiết bị được thiết kế để sử dụng điện áp thấp.
Châu Âu chuyển sang tần số dòng điện 50hz
Vào năm 1899, khi mà bóng đèn dây tóc chịu được điện áp cao trở nên phổ biến, công ty điện lực tại Berlin, Đức quyết định chuyển sang áp dụng điện áp danh định 220V để tăng khả năng phân phối điện của mình. Nhiều công ty điện lực tại Đức và châu Âu đã học tập theo khiến cho hệ thống điện 220V trở nên phổ biến khắp châu Âu.
Tại Mỹ, hệ thống điện xoay chiều của Tesla trở thành tiêu chuẩn. Trong khi đó, công ty AEG tại Đức, độc quyền cung cấp điện tại châu Âu quyết định sử dụng dòng điện có tần số 50Hz thay vì 60hz để phù hợp với tiêu chuẩn đo lường hệ mét [metric] được áp dụng rộng rãi tại đây. Nhưng dòng điện xoay chiều tần số 50Hz có hiệu quả lại không cao bằng tần số 60hz và mức hao hụt năng lượng điện lớn.
Châu Âu chuyển sang điện áp 230V
Sau chiến tranh thế giới thứ 2 hầu như toàn bộ các thiết bị điện cũng như hệ thống điện trước đó đều bị hủy hoại nặng nề. Châu Âu xây dựng hệ thống điện với chuẩn hoàn toàn mới và chuyển sang sử dụng điện 230V, đồng thời chuyển từ tần số 60Hz xuống 50Hz.
Mỹ vẫn giữ hệ thống điện xoay chiều 120V, 60Hz
Trong lịch sử, Mỹ đã nhiều lần tính đến việc chuyển đổi sang hệ thống điện 220V, tuy nhiên việc tái xây dựng mạng lưới điện của cả một quốc gia sẽ cần đến khoản chi phí khổng lồ, chưa kể đến việc phải thay toàn bộ các thiết bị điện được thiết kế để sử dụng điện áp thấp. Nhược điểm của hệ thống điện xoay chiều cũ ở Mỹ là những điểm cuối dòng không nhận được đủ điện áp.
Dù không thể thay thế hoàn toàn hệ thống điện, họ vẫn nỗ lực để chuyển sang sử dụng chuẩn điện áp 240V theo cách khác. Cụ thể, điện áp cung cấp tới mỗi gia đình sẽ là 240V, sau đó sẽ được hạ áp xuống 120V để sử dụng cho các thiết bị gia dụng được thiết kế để sử dụng điện áp thấp. Nhiều thiết bị gia dụng mới ở Mỹ hiện nay đã được thiết kế để có thể sử dụng điện áp tối đa tới 240V, như máy sấy quần áo hay các loại bếp điện.
Vậy sự khác biệt của điện áp 110V và 220V là gì?
Bất cứ điện áp nào cũng gây nguy hiểm đến tính mạng con người, điện áp càng lớn thì càng nguy hiểm. Song điện áp 110V an toàn hơn so với điện áp 220V.
Về hiệu quả kinh tế, dòng điện 110V cần dòng điện mạnh hơn nhiều so với 220V. Dòng điện 110V đòi hỏi đường dây, các trạm, cột dẫn điện phải có chất lượng cao hơn nên chi phí đầu tư cho cơ sở hạ tầng của điện áp 110v là rất lớn.
Ngược lại, điện 220V dễ truyền tải hơn, hiệu suất cao hơn và có mức hao hụt thấp hơn.
Thời gian đầu có rất nhiều quốc gia sử dụng điện áp 110V nhưng sau đó đã chuyển sang sử dụng điện áp 220V để không phải chịu áp lực đầu tư cơ sở vật chất quá lớn.
Tình hình sử dụng điện áp giữa các quốc gia trên thế giới
Điện áp 220V-240V với hiệu suất sử dụng cao hơn hiện đang được áp dụng tại 80% các nước trên thế giới, kể cả các nước châu Âu, châu Á, trong đó có Việt Nam.
Do yếu tố lịch sử nên 1 số nước như Mỹ, Nhật lại dùng 110V. Sau chiến tranh thế giới 2, Mỹ chịu trách nhiệm tái tạo hệ thống điện cho vùng phía Tây Nhật Bản nên Mỹ cũng sẽ tái thiết cho Tây Nhật Bản giống mình, điện áp 110V - tần số 60Hz. Hệ thống điện tại phía Đông Nhật Bản lại do Anh thiết kế, dù thời điểm đó Anh và châu Âu đã chuyển sang sử dụng điện áp 240V và tần số 50Hz, nhưng họ lại tạo hệ thống điện 100V-110V, 50Hz cho Nhật.
Việt Nam dùng điện 220V do cơ sở hạ tầng đã xây dựng phù hợp với điện áp này hơn và giúp tiết kiệm được kinh tế do cắt giảm rất nhiều điện hao hụt so với điện 110V.
- Cắm sạc điện thoại liên tục khi không sử dụng lãng phí bao nhiêu tiền điện mỗi năm?
Khi mua các thiết bị điện từ nước ngoài, chúng ta thường phải tìm hiểu xem thiết bị đó dùng điện 110V hay 220V. Nhờ sự phát triển của công nghệ điện tử, ngày nay đã có những thiết bị điện được thiết kế cho sử dụng dải điện quốc tế điện áp 90V-240VAC, tần số 50Hz-60Hz.
Các bạn nên chọn các dòng sản phẩm có thể sử dụng được nguồn điện quốc tế để việc sử dụng thuận tiện và không phải thêm chi phí đổi nguồn hoặc biến đổi thiết bị.
Tuy nhiên vẫn có rất nhiều sản phẩm được sản xuất dành riêng cho thị trường Nhật mà không dùng được trực tiếp tại lưới điện Việt Nam. [Nếu dùng trực tiếp thì sản phẩm sẽ bị hỏng ngay lập tức vì thiết bị quá công suất, hỏng linh kiện bảo vệ cũng như hỏng cách điện, không đảm bảo an toàn]. Vậy trong trường hợp đó, bạn phải xử lý như nào?
Các phương pháp sử dụng thiết bị điện Nhật điện áp 100V ở lưới điện 220V ở Việt Nam
1. Thay thế linh kiện điện tử bên trong sản phẩm bằng linh kiện chịu được điện áp cao hơn và thay đổi đặc tính làm việc của thiết bị phù hợp với lưới điện Việt Nam
Ưu điểm của phương pháp: Thiết bị không bi thay đổi đổi về kích thước, dễ dàng sử dụng tại mọi nơi.
Nhược điểm của phương pháp: Trên thực tế thì chất lượng không được như mong muốn và theo kinh nghiệm nhiều năm làm việc cho công ty Nhật chuyên thiết kế các bộ biến đổi nguồn điện của tôi thì những sản phẩm được thay đổi bằng phưng pháp này ngoài vấn đề về nguồn gốc linh kiện thay thế và thiết bị không được kiểm tra theo tiêu chuẩn an toàn cũng như về chất lượng của hãng yêu cầu. Nên đặc tính làm việc cũng như tuổi thọ của thiết bị sẽ không được đảm bảo.
2. Phương pháp dùng biến áp tự ngẫu để thay đổi điện áp 220V về 100V cung cấp trực tiếp cho thiết bị dùng điện 100V
Đây là phương pháp phổ biến và được khuyên dùng!
Ưu điểm của phương pháp: Là phương pháp đơn giản nhất, người dùng có thể tự mua thiết bị và lắp tại nhà một cách dễ dàng. Thiết bị hoạt động ở điện áp của nhà sản xuất thiết kế, ko bị thay đổi cấu trúc bên trong nên vẫn đảm bảo được tiêu chuẩn và tuổi thọ như thiết kế của nhà sản xuất.
Nhược điểm của phương pháp: Do phải lắp thêm bộ đổi nguồn bên ngoài nên phải bố trí vị trí để bộ đổi nguồn cho hợp lý, với những thiết bị cố định như máy lọc nước, máy giặt, đầu Amply … thì vấn đề cắm nhầm thiết bị trực tiếp vào lưới điện 220V mà không qua bộ biến đổi là khó xảy ra. Nhưng với những thiết bị dị động như nồi cơm, máy sấy tóc... thì dễ xảy ra vì vậy người dùng cần phải chú ý. Nếu cắm nhằm thiết bị vào lưới 220V thì thiết bị sẽ bị hỏng ngay. Việc khắc phục vấn đề cắm nhầm vào lưới điện 220V thì bạn có thể dán nhãn cảnh bảo trên phích cắm của thiết bị, dùng phích cắm đặc biệt để không cắm được vào ổ cắm của lưới điện 220V mà chỉ cắm được vào nguồn sau bộ đổi nguồn 110V, hoặc dùng thêm thiết bị bảo vệ chống cắm nhầm vào lưới điện 220V.
Trên thị trường có rất nhiều nhà sản xuất cũng như nhiều dòng sản phẩm có nguyên tắc khác nhau. Các bạn nên chọn bộ nguồn là biến áp tự ngẫu có điện áp đầu ra cố định 100V hoặc 110V vì giá sản phẩm là rẻ nhất và điện áp ra ổn định. Nếu gia đình bạn đã có bộ đổi nguồn khác mà điện áp ra 100V mà đáp ứng được công suất và còn sử dụng tốt thì tất nhiên vẫn có thể tận dụng được.
Một số bộ đổi nguồn là biến áp tự ngẫu thông dụng điện áp đầu ra không đổi.
Bạn cũng có thể tham khảo theo gợi ý sau.
- Đổi nguồn [60W]: Sử dụng cho máy hút mụn, bàn chải đánh răng...
- Đổi nguồn 200VA [ 160W]: Sử dụng tốt cho quạt điện, âm ly, đầu đĩa, máy lọc nước, tủ lạnh có công suất nhỏ...
- Đổi nguồn 400VA [320W]: Sử dụng cho tủ lạnh, dàn audio...
- Đổi nguồn 600VA [480W]: dùng cho máy giặt và một số thiết bị khác.
- Đổi nguồn 1000VA [800W]: dùng cho máy sấy tóc, máy giặt....
- Đổi nguồn 1200VA [1000W]: dùng cho nồi cơm điện loại nhỏ...
- Đổi nguồn 1500VA [1200W]: dùng cho nồi cơm điện 1lit....
- Đổi nguồn 2000VA [1600W]: dùng cho nồi cơm điện 1,8lit, bếp lẩu đơn, máy sưởi…
3. Dùng ổn áp
Ổn áp Ruler có 2 đầu ra rất tiện lợi cho việc các thiết bị điện sử dụng 100V hoặc 220V
Ưu điểm của phương pháp: Đồng thời dùng được cả cho thiết bị điện sử dụng 100V hoặc 220V, ổn định điện áp bảo vệ thiết bị điện khỏi chập cháy.
Nhược điểm của phương pháp: Chỉ dùng khi điện áp khu vực không ổn định