Hvor langt reiser elektrisitet i vann?

Vann anses generelt for å være en god leder av elektrisitet, fordi hvis det er en strøm inne i vannet og noen berører det, kan de få elektrisk støt.

Det er to ting å merke seg som kan ha betydning. En av dem er typen vann eller mengden av salter og andre mineraler, og den andre er avstanden fra punktet for elektrisk kontakt. Denne artikkelen forklarer begge deler, men fokuserer på den andre for å utforske hvor langt elektrisitet reiser i vann.

Vi kan skille fire soner rundt en punktkilde for elektrisitet i vann (høy fare, fare, moderat risiko, trygt). Den nøyaktige avstanden fra en punktkilde er imidlertid vanskelig å fastslå. De avhenger av flere faktorer, inkludert stress/intensitet, distribusjon, dybde, saltholdighet, temperatur, topografi og banen til minst motstand.

Verdiene for sikkerhetsavstanden i vann avhenger av forholdet mellom feilstrømmen og den maksimale sikre kroppsstrømmen (10 mA for AC, 40 mA for DC):

• Hvis AC-feilstrømmen er 40A, vil sikkerhetsavstanden i sjøvann være 0.18m.
• Hvis kraftledningen er nede (på tørt underlag), må du holde deg minst 33 fot (10 meter) unna, som er omtrent like lang som en buss. I vann vil denne avstanden være mye større.
• Hvis brødristeren faller i vann, må du være innenfor 360 meter fra strømkilden.

Jeg vil gå mer i detalj nedenfor.

Hvorfor er det viktig å vite

Det er viktig å vite hvor langt elektrisitet kan reise i vann fordi når det er strøm eller strøm under vann, risikerer alle i eller i kontakt med vannet elektrisk støt.

Det ville være nyttig å vite hva som er den sikreste avstanden for å unngå denne risikoen. Når denne risikoen kan være tilstede i en flomsituasjon, er det svært viktig å ha denne kunnskapen.

En annen grunn til å vite hvor langt en elektrisk strøm kan bevege seg i vann er elektrisk fiske, hvor elektrisitet med vilje føres gjennom vannet for å fange fisk.

Vanntype

Rent vann er en god isolator. Hvis det ikke var salt eller annet mineralinnhold, ville risikoen for elektrisk støt vært minimal fordi elektrisitet ikke kunne reise langt inne i klart vann. I praksis er det imidlertid sannsynlig at selv vann som virker klart inneholder noen ioniske forbindelser. Det er disse ionene som kan lede elektrisitet.

Å få rent vann som ikke slipper strøm gjennom er ikke lett. Selv destillert vann kondensert fra damp og avionisert vann tilberedt i vitenskapelige laboratorier kan inneholde noen ioner. Dette er fordi vann er et utmerket løsningsmiddel for ulike mineraler, kjemikalier og andre stoffer.

Vannet du vurderer hvor langt strømmen går for vil mest sannsynlig ikke være rent. Vanlig springvann, elvevann, sjøvann osv. blir ikke rent. I motsetning til hypotetisk eller vanskelig å finne rent vann, er saltvann en mye bedre leder av elektrisitet på grunn av saltinnholdet (NaCl). Dette lar ionene strømme, omtrent som elektroner strømmer når de leder elektrisitet.

Avstand fra kontaktpunkt

Som du forventer, jo nærmere du er kontaktpunktet i vannet med en kilde til elektrisk strøm, jo ​​farligere vil det være, og jo lenger unna, jo mindre strøm vil det være. Strømmen kan være lav nok til ikke å være så farlig på en viss avstand.

Avstanden fra kontaktpunktet er en viktig faktor. Vi må med andre ord vite hvor langt strømmen går i vannet før strømmen blir svak nok til å være trygg. Dette kan være like viktig som å vite hvor langt elektrisiteten går i vannet som helhet til strømmen eller spenningen er ubetydelig, nær eller lik null.

Vi kan skille mellom følgende soner rundt startpunktet, fra nærmeste til lengste sone:

• Høy faresone – Kontakt med vann inne i dette området kan være dødelig.
• Farlig sone – Kontakt med vann inne i dette området kan forårsake alvorlig skade.
• Moderat risikosone – Inne i denne sonen er det en følelse av at det er strøm i vannet, men risikoen er moderat eller lav.
• Sikker sone - Inne i denne sonen er du langt nok unna strømkilden til at strømmen kan være farlig.

Selv om vi har identifisert disse sonene, er det ikke lett å bestemme den nøyaktige avstanden mellom dem. Det er flere faktorer involvert her, så vi kan bare anslå dem.

Vær forsiktig! Når du vet hvor strømkilden er i vannet, bør du prøve å holde deg så langt unna den som mulig og, hvis du kan, slå av strømforsyningen.

Risiko- og sikkerhetsavstandsvurdering

Vi kan vurdere risiko og sikkerhetsavstand basert på følgende ni nøkkelfaktorer:

• Spenning eller intensitet – Jo høyere spenning (eller lynintensitet), jo høyere er risikoen for elektrisk støt.
• Distribuere – Elektrisitet forsvinner eller forplanter seg i alle retninger i vann, hovedsakelig på og nær overflaten.
• dybde "Elektrisitet går ikke dypt ned i vannet. Selv lynet reiser bare til en dybde på omtrent 20 fot før det forsvinner.
• saltholdighet – Jo flere salter i vannet, jo mer og bredere vil det lett bli elektrifisert. Sjøvannsflommer har høy saltholdighet og lav resistivitet (typisk ~22 ohmcm sammenlignet med 420k ohmcm for regnvann).
• Temperatur Jo varmere vannet er, jo raskere beveger molekylene seg. Derfor vil den elektriske strømmen også være lettere å forplante seg i varmt vann.
• Topografi – Områdets topografi kan også ha betydning.
• Sti – Risikoen for elektrisk støt i vann er høy hvis kroppen din blir banen med minst motstand for at strømmen skal flyte. Du er bare relativt trygg så lenge det er andre lavere motstandsbaner rundt deg.
• berøringspunkt – Ulike deler av kroppen har ulik motstand. For eksempel har armen vanligvis en lavere resistivitet (~160 ohmcm) enn overkroppen (~415 ohmcm).
• Koble fra enheten – Risikoen er høyere hvis det ikke er noen frakoblingsenhet eller hvis det er en og reaksjonstiden overstiger 20 ms.

Beregning av sikkerhetsavstand

Estimater av sikker avstand kan gjøres basert på retningslinjer for sikker bruk av elektrisitet under vann og forskning innen undervannselektroteknikk.

Uten en passende utløser for å kontrollere AC-strømmen, hvis kroppsstrømmen ikke er mer enn 10 mA og kroppsspormotstanden er 750 ohm, er den maksimale sikre spenningen 6-7.5V. [1] Verdiene for sikkerhetsavstanden i vann avhenger av forholdet mellom feilstrømmen og den maksimale sikre kroppsstrømmen (10 mA for AC, 40 mA for DC):

• Hvis AC-feilstrømmen er 40A, vil sikkerhetsavstanden i sjøvann være 0.18m.
• Hvis kraftledningen er nede (på tørt underlag), må du holde deg minst 33 fot (10 meter) unna, som er omtrent like lang som en buss. [2] I vann vil denne avstanden være mye lengre.
• Hvis brødristeren faller i vann, må du være innenfor 360 meter fra strømkilden. [110]

Hvordan kan du se om vannet er elektrifisert?

Foruten spørsmålet om hvor langt elektrisitet går i vann, vil et annet viktig relatert spørsmål være å vite hvordan man kan se om vann er elektrifisert.

kult faktum: Haier kan oppdage så lite som 1 volts forskjell noen få kilometer fra en strømkilde.

Men hvordan kan vi vite om strømmen flyter i det hele tatt?

Hvis vannet er sterkt elektrifisert, kan du tro at du vil se gnister og bolter i det. Men det er det ikke. Dessverre vil du ikke se noe, så du kan ikke si det bare ved å se vannet. Uten et nåværende testverktøy er den eneste måten å vite det på å få en følelse av det, noe som kan være farlig.

Den eneste andre måten å vite sikkert på er å teste vannet for strøm.

Hvis du har et basseng med vann hjemme, kan du bruke sjokkvarslingsenheten før du går inn i den. Enheten lyser rødt hvis den oppdager strøm i vannet. Men i en nødssituasjon er det best å holde seg så langt unna kilden som mulig.

Ta en titt på noen av artiklene våre nedenfor.

• Bruker nattlys mye strøm
• Kan elektrisitet gå gjennom tre
• Nitrogen leder elektrisitet

anbefalinger

[1] YMCA. Et sett med regler for sikker bruk av elektrisitet under vann. IMCA D 045, R 015. Hentet fra https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Sikker avstand fra ødelagte kraftledninger. Hentet fra https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. Hvor langt kan elektrisitet reise i vann? Hentet fra https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Videolenker

Rossen-rapporter: Hvordan oppdage streifspenning i bassenger, innsjøer | I DAG