Kuinka pitkälle sähkö kulkee vedessä?

Vettä pidetään yleisesti hyvänä sähkönjohtimena, koska jos veden sisällä on virtaa ja joku koskettaa sitä, hän voi saada sähköiskun.

On huomioitava kaksi asiaa, joilla voi olla merkitystä. Yksi niistä on veden tyyppi tai suolojen ja muiden mineraalien määrä, ja toinen on etäisyys sähköisen kosketuspisteen välillä. Tämä artikkeli selittää molemmat, mutta keskittyy toiseen tutkiakseen, kuinka pitkälle sähkö kulkee vedessä.

Voimme erottaa neljä vyöhykettä vedessä olevan pistesähkönlähteen ympäriltä (suuri vaara, vaarallinen, kohtalainen riski, turvallinen). Tarkkaa etäisyyttä pistelähteestä on kuitenkin vaikea määrittää. Ne riippuvat useista tekijöistä, mukaan lukien jännitys/intensiteetti, jakautuminen, syvyys, suolaisuus, lämpötila, topografia ja pienimmän vastuksen reitti.

Turvaetäisyyden arvot vedessä riippuvat vikavirran ja kehon suurimman turvallisen virran suhteesta (10 mA AC:lle, 40 mA DC:lle):

• Jos AC-vikavirta on 40A, turvaetäisyys merivedessä on 0.18m.
• Jos sähköjohto on poissa (kuivalla maalla), sinun on pysyttävä vähintään 33 metrin (10 jalan) päässä, mikä on noin bussin pituinen. Vedessä tämä etäisyys olisi paljon suurempi.
• Jos leivänpaahdin putoaa veteen, sinun on oltava 360 jalan (110 metrin) etäisyydellä virtalähteestä.

Käsittelen tarkemmin alla.

Miksi on tärkeää tietää

On tärkeää tietää, kuinka pitkälle sähkö voi kulkea vedessä, koska kun veden alla on sähköä tai virtaa, kaikki vedessä tai sen kanssa kosketuksissa olevat ovat vaarassa saada sähköiskun.

Olisi hyödyllistä tietää, mikä on turvallisin etäisyys tämän riskin välttämiseksi. Kun tämä riski saattaa olla olemassa tulvatilanteessa, on erittäin tärkeää saada tämä tieto.

Toinen syy tietää, kuinka pitkälle sähkövirta voi kulkea vedessä, on sähkökalastus, jossa sähköä johdetaan tarkoituksella veden läpi kalan saattamiseksi.

Vesityyppi

Puhdas vesi on hyvä eriste. Jos suolaa tai muuta kivennäisainetta ei olisi, sähköiskun riski olisi minimaalinen, koska sähkö ei kulje kauas kirkkaassa vedessä. Käytännössä kuitenkin jopa kirkkaalta näyttävä vesi sisältää todennäköisesti joitain ioniyhdisteitä. Nämä ionit voivat johtaa sähköä.

Ei ole helppoa saada puhdasta vettä, joka ei päästäisi sähköä läpi. Jopa tieteellisissä laboratorioissa valmistettu höyrystä kondensoitu tislattu vesi ja deionisoitu vesi voivat sisältää joitain ioneja. Tämä johtuu siitä, että vesi on erinomainen liuotin erilaisille mineraaleille, kemikaaleille ja muille aineille.

Vesi, jolle mietit, kuinka pitkälle sähkö menee, ei todennäköisesti ole puhdasta. Tavallinen vesijohtovesi, jokivesi, merivesi jne. eivät ole puhdasta. Toisin kuin hypoteettinen tai vaikeasti löydettävä puhdas vesi, suolavesi johtaa paljon paremmin sähköä suolapitoisuutensa (NaCl) ansiosta. Tämä mahdollistaa ionien virtauksen, aivan kuten elektronit johtavat sähköä.

Etäisyys kosketuspisteestä

Kuten voit odottaa, mitä lähempänä olet vedessä olevaa kosketuspistettä sähkövirran lähteen kanssa, sitä vaarallisempi se on, ja mitä kauempana, sitä vähemmän virtaa on. Virta voi olla tarpeeksi alhainen, jotta se ei ole niin vaarallista tietyllä etäisyydellä.

Etäisyys kosketuspisteestä on tärkeä tekijä. Toisin sanoen meidän on tiedettävä, kuinka pitkälle sähkö kulkee vedessä ennen kuin virta heikkenee riittävän heikoksi ollakseen turvallista. Tämä voi olla yhtä tärkeää kuin tietää, kuinka paljon sähköä kulkee vedessä kokonaisuudessaan, kunnes virta tai jännite on mitätön, lähellä nollaa tai yhtä suuri kuin se.

Voimme erottaa seuraavat vyöhykkeet lähtöpisteen ympäriltä lähimmästä kauimpana vyöhykkeeseen:

• Korkean vaaran alue – Kosketus veden kanssa tämän alueen sisällä voi olla tappava.
• Vaarallinen vyöhyke – Kosketus veden kanssa tämän alueen sisällä voi aiheuttaa vakavia vahinkoja.
• Kohtalainen riskialue – Tällä vyöhykkeellä on tunne, että vedessä on virtaa, mutta riskit ovat kohtalaisia ​​tai pieniä.
• Turvavyöhyke - Tämän alueen sisällä olet tarpeeksi kaukana virtalähteestä, jotta sähkö voi olla vaarallista.

Vaikka olemme tunnistaneet nämä vyöhykkeet, niiden välisen tarkan etäisyyden määrittäminen ei ole helppoa. Tähän liittyy useita tekijöitä, joten voimme vain arvioida niitä.

Ole varovainen! Kun tiedät missä sähkön lähde vedessä on, kannattaa yrittää pysyä mahdollisimman kaukana siitä ja mahdollisuuksien mukaan katkaista sähkönsyöttö.

Riskien ja turvaetäisyyden arviointi

Voimme arvioida riskin ja turvaetäisyyden seuraavien yhdeksän avaintekijän perusteella:

• Jännitys tai intensiteetti – Mitä suurempi jännite (tai salaman voimakkuus), sitä suurempi on sähköiskun vaara.
• Jakaa – Sähkö haihtuu tai leviää kaikkiin suuntiin vedessä, pääasiassa pinnalla ja sen lähellä.
• syvyys "Sähkö ei mene syvälle veteen. Jopa salama lentää vain noin 20 metrin syvyyteen ennen kuin se hajoaa.
• suolapitoisuus - Mitä enemmän suoloja vedessä on, sitä enemmän ja leveämmäksi se helposti sähköistyy. Meriveden tulvilla on korkea suolapitoisuus ja alhainen ominaisvastus (tyypillisesti ~22 ohmcm verrattuna sadeveden 420k ohmcm).
• Lämpötila Mitä lämpimämpää vesi on, sitä nopeammin sen molekyylit liikkuvat. Siksi sähkövirta on myös helpompi levittää lämpimässä vedessä.
• Topografia – Myös alueen topografialla voi olla merkitystä.
• Polun, – Sähköiskun riski vedessä on suuri, jos kehostasi tulee virran pienimmän resistanssin polku. Olet suhteellisen turvassa vain niin kauan kuin ympärilläsi on muita alhaisemman vastuksen polkuja.
• kosketuskohta – Kehon eri osilla on erilainen vastustuskyky. Esimerkiksi käsivarrella on tyypillisesti pienempi resistiivisyys (~160 ohmcm) kuin vartalolla (~415 ohmcm).
• Irrota laite – Riski on suurempi, jos katkaisulaitetta ei ole tai jos sellainen on ja sen reaktioaika ylittää 20 ms.

Turvaetäisyyden laskeminen

Turvaetäisyyden arvioita voidaan tehdä vedenalaisen sähkön turvallisen käytön käytäntöjen ja vedenalaisen sähkötekniikan tutkimuksen perusteella.

Ilman sopivaa vapautusta AC-virran ohjaamiseen, jos kehon virta on enintään 10 mA ja kehon jäljitysvastus on 750 ohmia, niin suurin turvallinen jännite on 6-7.5 V. [1] Turvaetäisyyden arvot vedessä riippuvat vikavirran ja kehon suurimman turvallisen virran suhteesta (10 mA AC:lle, 40 mA DC:lle):

• Jos AC-vikavirta on 40A, turvaetäisyys merivedessä on 0.18m.
• Jos sähköjohto on poissa (kuivalla maalla), sinun on pysyttävä vähintään 33 metrin (10 jalan) päässä, mikä on noin bussin pituinen. [2] Vedessä tämä etäisyys on paljon pidempi.
• Jos leivänpaahdin putoaa veteen, sinun on oltava 360 jalan (110 metrin) etäisyydellä virtalähteestä. [3]

Mistä tiedät, onko vesi sähköistetty?

Sen lisäksi, kuinka pitkälle sähkö kulkee vedessä, toinen tärkeä asiaan liittyvä kysymys olisi tietää, onko vesi sähköistetty.

siisti fakta: Hait voivat havaita vain 1 voltin eron muutaman kilometrin päässä sähkölähteestä.

Mutta mistä voimme tietää, virtaako virta ollenkaan?

Jos vesi on erittäin sähköistynyttä, saatat ajatella, että näet siinä kipinöitä ja pultteja. Mutta se ei ole. Valitettavasti et näe mitään, joten et voi kertoa vain näkemällä vettä. Ilman nykyistä testaustyökalua ainoa tapa tietää on saada tunne siitä, mikä voi olla vaarallista.

Ainoa toinen tapa tietää varmasti on testata veden virtaus.

Jos sinulla on kotona allas vettä, voit käyttää shokkivaroituslaitetta ennen siihen menoa. Laite palaa punaisena, jos se havaitsee vedessä sähköä. Hätätilanteessa on kuitenkin parasta pysyä mahdollisimman kaukana lähteestä.

Tutustu alla oleviin artikkeleihimme.

• Kuluttavatko yövalot paljon sähköä
• Voiko sähkö kulkea puun läpi
• Typpi johtaa sähköä

Suositukset

[1] YMCA. Säännöt sähkön turvalliselle käytölle veden alla. IMCA D 045, R 015. Haettu osoitteesta https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Turvallinen etäisyys katkenneista sähkölinjoista. Haettu osoitteesta https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. Kuinka pitkälle sähkö voi kulkea vedessä? Haettu osoitteesta https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Videolinkit

Rossen raportoi: Kuinka havaita hajajännite altaissa, järvissä | TÄNÄÄN