Hvor langt rejser elektricitet i vand?

Vand anses generelt for at være en god leder af elektricitet, fordi hvis der er en strøm inde i vandet, og nogen rører ved det, kan de få elektrisk stød.

Der er to ting at bemærke, der kan have betydning. En af dem er typen af ​​vand eller mængden af ​​salte og andre mineraler, og den anden er afstanden fra det elektriske kontaktpunkt. Denne artikel forklarer begge dele, men fokuserer på den anden for at undersøge, hvor langt elektricitet bevæger sig i vand.

Vi kan skelne mellem fire zoner omkring en punktkilde til elektricitet i vand (høj fare, fare, moderat risiko, sikker). Den nøjagtige afstand fra en punktkilde er dog vanskelig at bestemme. De afhænger af flere faktorer, herunder stress/intensitet, fordeling, dybde, saltholdighed, temperatur, topografi og den mindste modstands vej.

Værdierne for sikkerhedsafstanden i vand afhænger af forholdet mellem fejlstrømmen og den maksimale sikre kropsstrøm (10 mA for AC, 40 mA for DC):

• Hvis AC-fejlstrømmen er 40A, vil sikkerhedsafstanden i havvand være 0.18m.
• Hvis elledningen er nede (på tør jord), skal du holde dig mindst 33 fod (10 meter) væk, hvilket er omtrent på længden af ​​en bus. I vand ville denne afstand være meget større.
• Hvis brødristeren falder i vandet, skal du være inden for 360 meter fra strømkilden.

Jeg vil gå mere i detaljer nedenfor.

Hvorfor er det vigtigt at vide

Det er vigtigt at vide, hvor langt elektricitet kan bevæge sig i vand, fordi når der er elektricitet eller strøm under vandet, risikerer enhver i eller i kontakt med vandet elektrisk stød.

Det ville være nyttigt at vide, hvad der er den sikreste afstand for at undgå denne risiko. Når denne risiko kan være til stede i en oversvømmelsessituation, er det meget vigtigt at have denne viden.

En anden grund til at vide, hvor langt en elektrisk strøm kan bevæge sig i vand, er elektrisk fiskeri, hvor elektricitet bevidst føres gennem vandet for at fange fisk.

Vandtype

Rent vand er en god isolator. Hvis der ikke var salt eller andet mineralindhold, ville risikoen for elektrisk stød være minimal, fordi elektricitet ikke kunne rejse langt inde i klart vand. I praksis vil selv vand, der virker klart, sandsynligvis indeholde nogle ioniske forbindelser. Det er disse ioner, der kan lede elektricitet.

Det er ikke nemt at få rent vand, der ikke slipper elektricitet igennem. Selv destilleret vand kondenseret fra damp og deioniseret vand fremstillet i videnskabelige laboratorier kan indeholde nogle ioner. Dette skyldes, at vand er et fremragende opløsningsmiddel for forskellige mineraler, kemikalier og andre stoffer.

Det vand, som du overvejer, hvor langt strømmen rækker, vil højst sandsynligt ikke være rent. Almindelig postevand, flodvand, havvand osv. vil ikke være rent. I modsætning til hypotetisk eller svært at finde rent vand, er saltvand en meget bedre leder af elektricitet på grund af dets saltindhold (NaCl). Dette tillader ionerne at flyde, ligesom elektroner flyder, når de leder elektricitet.

Afstand fra kontaktpunkt

Som du ville forvente, jo tættere du er på kontaktpunktet i vandet med en kilde til elektrisk strøm, jo ​​farligere vil det være, og jo længere væk, jo mindre strøm vil være. Strømmen kan være lav nok til ikke at være så farlig på en vis afstand.

Afstanden fra kontaktpunktet er en vigtig faktor. Vi skal med andre ord vide, hvor langt elektriciteten går i vandet, før strømmen bliver svag nok til at være sikker. Dette kan være lige så vigtigt som at vide, hvor langt elektriciteten bevæger sig i vandet som helhed, indtil strømmen eller spændingen er ubetydelig, tæt på eller lig med nul.

Vi kan skelne mellem følgende zoner omkring startpunktet, fra den nærmeste til den fjerneste zone:

• Høj farezone – Kontakt med vand i dette område kan være dødelig.
• Farlig zone – Kontakt med vand inden for dette område kan forårsage alvorlig skade.
• Moderat risikozone – Inde i denne zone er der en følelse af, at der er strøm i vandet, men risikoen er moderat eller lav.
• Sikker zone - Inde i denne zone er du langt nok væk fra strømkilden til, at elektriciteten kan være farlig.

Selvom vi har identificeret disse zoner, er det ikke let at bestemme den nøjagtige afstand mellem dem. Der er flere faktorer involveret her, så vi kan kun vurdere dem.

Vær forsigtig! Når du ved, hvor strømkilden er i vandet, bør du forsøge at holde dig så langt væk fra den som muligt og, hvis du kan, slukke for strømforsyningen.

Risiko- og sikkerhedsafstandsvurdering

Vi kan vurdere risiko og sikkerhedsafstand ud fra følgende ni nøglefaktorer:

• Spænding eller intensitet – Jo højere spænding (eller lynstyrke), jo højere er risikoen for elektrisk stød.
• Distribuere – Elektricitet spredes eller forplanter sig i alle retninger i vand, hovedsageligt ved og nær overfladen.
• dybde »Elektricitet går ikke dybt ned i vandet. Selv lyn rejser kun til en dybde på omkring 20 fod, før de spreder sig.
• saltholdighed - Jo flere salte der er i vandet, jo mere og bredere bliver det let elektrificeret. Havvandsoversvømmelser har høj saltholdighed og lav resistivitet (typisk ~22 ohmcm sammenlignet med 420k ohmcm for regnvand).
• Temperatur Jo varmere vandet er, jo hurtigere bevæger dets molekyler sig. Derfor vil den elektriske strøm også være lettere at udbrede i varmt vand.
• Topografi – Områdets topografi kan også have betydning.
• Sti – Risikoen for elektrisk stød i vand er høj, hvis din krop bliver den mindste modstands vej, for at strømmen kan flyde. Du er kun relativt sikker, så længe der er andre stier med lavere modstand omkring dig.
• berøringspunkt – Forskellige dele af kroppen har forskellig modstand. For eksempel har armen typisk en lavere resistivitet (~160 ohmcm) end torsoen (~415 ohmcm).
• Afbryd enheden – Risikoen er højere, hvis der ikke er nogen frakoblingsenhed, eller hvis der er en, og dens reaktionstid overstiger 20 ms.

Beregning af sikkerhedsafstanden

Estimater af sikkerhedsafstanden kan foretages baseret på kodekser for praksis for sikker brug af elektricitet under vandet og forskning i undervandselektroteknik.

Uden en passende udløser til styring af AC-strømmen, hvis kropsstrømmen ikke er mere end 10 mA og kropsspormodstanden er 750 ohm, så er den maksimale sikre spænding 6-7.5V. [1] Værdierne for sikkerhedsafstanden i vand afhænger af forholdet mellem fejlstrømmen og den maksimale sikre kropsstrøm (10 mA for AC, 40 mA for DC):

• Hvis AC-fejlstrømmen er 40A, vil sikkerhedsafstanden i havvand være 0.18m.
• Hvis elledningen er nede (på tør jord), skal du holde dig mindst 33 meter væk, hvilket er omtrent på længden af ​​en bus. [10] I vand vil denne afstand være meget længere.
• Hvis brødristeren falder i vandet, skal du være inden for 360 meter fra strømkilden. [110]

Hvordan kan du se, om vandet er elektrificeret?

Udover spørgsmålet om, hvor langt elektricitet bevæger sig i vand, ville et andet vigtigt relateret spørgsmål være at vide, hvordan man kan se, om vand er elektrificeret.

cool kendsgerning: Hajer kan registrere så lidt som 1 volts forskel et par kilometer fra en elektricitetskilde.

Men hvordan kan vi vide, om der overhovedet løber strøm?

Hvis vandet er stærkt elektrificeret, kan du tro, at du vil se gnister og bolte i det. Men det er det ikke. Desværre vil du ikke se noget, så du kan ikke se det bare ved at se vandet. Uden et aktuelt testværktøj er den eneste måde at vide det på at få en fornemmelse af det, hvilket kan være farligt.

Den eneste anden måde at vide sig sikker på er at teste vandet for strøm.

Hvis du har et bassin med vand derhjemme, kan du bruge stødadvarselsenheden, før du går ind i den. Enheden lyser rødt, hvis den registrerer strøm i vandet. I en nødsituation er det dog bedst at holde sig så langt væk fra kilden som muligt.

Tag et kig på nogle af vores artikler nedenfor.

• Bruger natlamper meget strøm
• Kan elektricitet passere gennem træ
• Nitrogen leder elektricitet

Anbefalinger

[1] KFUM. Et sæt regler for sikker brug af elektricitet under vand. IMCA D 045, R 015. Hentet fra https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

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

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

Video links

Rossen-rapporter: Sådan opdager du vildledende spænding i pools, søer | I DAG