Kiek toli elektra nukeliauja vandenyje?

Vanduo paprastai laikomas geru elektros laidininku, nes jei vandens viduje yra srovė ir kas nors ją paliečia, gali nukentėti elektra.

Reikia atkreipti dėmesį į du dalykus, kurie gali būti svarbūs. Viena jų – vandens rūšis arba druskų ir kitų mineralų kiekis, o antrasis – atstumas nuo elektros sąlyčio taško. Šiame straipsnyje paaiškinami abu, tačiau dėmesys sutelkiamas į antrąjį, kad būtų galima ištirti, kiek toli elektra nukeliauja vandenyje.

Aplink taškinį elektros energijos šaltinį vandenyje galime išskirti keturias zonas (didelis pavojus, pavojingas, vidutinės rizikos, saugus). Tačiau sunku nustatyti tikslų atstumą nuo taškinio šaltinio. Jie priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant įtempį / intensyvumą, pasiskirstymą, gylį, druskingumą, temperatūrą, topografiją ir mažiausio pasipriešinimo kelią.

Saugaus atstumo vandenyje reikšmės priklauso nuo gedimo srovės ir maksimalios saugios kūno srovės santykio (10 mA kintamajai, 40 mA nuolatinei):

• Jei kintamosios srovės gedimo srovė yra 40A, saugus atstumas jūros vandenyje bus 0.18 m.
• Jei elektros linija nutrūksta (ant sausos žemės), turite likti bent 33 metrų atstumu, o tai yra maždaug autobuso ilgio. Vandenyje šis atstumas būtų daug didesnis.
• Jei skrudintuvas įkrenta į vandenį, turite būti 360 pėdų (110 metrų) atstumu nuo maitinimo šaltinio.

Toliau pateiksiu išsamiau.

Kodėl svarbu žinoti

Svarbu žinoti, kiek toli elektra gali nukeliauti vandenyje, nes kai po vandeniu yra elektra ar srovė, bet kuris, esantis vandenyje arba su juo besiliečiantis, rizikuoja patirti elektros smūgį.

Būtų naudinga žinoti, koks yra saugiausias atstumas, kad būtų išvengta šios rizikos. Kai tokia rizika gali kilti potvynio atveju, labai svarbu turėti šias žinias.

Dar viena priežastis žinoti, kiek toli gali nukeliauti elektros srovė vandenyje, yra elektrinė žvejyba, kai elektra sąmoningai praleidžiama per vandenį, norint pagauti žuvį.

Vandens tipas

Grynas vanduo yra geras izoliatorius. Jei nebūtų druskos ar kitų mineralų, elektros smūgio rizika būtų minimali, nes elektra negalėtų toli nukeliauti skaidriame vandenyje. Tačiau praktiškai net ir skaidriame vandenyje gali būti kai kurių joninių junginių. Būtent šie jonai gali pravesti elektrą.

Nelengva gauti švarų vandenį, kuris nepraleistų elektros. Net iš garų kondensuotame distiliuotame vandenyje ir mokslinėse laboratorijose paruoštame dejonizuotame vandenyje gali būti kai kurių jonų. Taip yra todėl, kad vanduo yra puikus įvairių mineralų, cheminių medžiagų ir kitų medžiagų tirpiklis.

Vanduo, kuriam svarstote, kiek nutekės elektra, greičiausiai nebus švarus. Paprastas vanduo iš čiaupo, upės vanduo, jūros vanduo ir t.t. nebus švarus. Skirtingai nuo hipotetinio ar sunkiai randamo švaraus vandens, sūrus vanduo yra daug geresnis elektros laidininkas, nes jame yra druskos (NaCl). Tai leidžia jonams tekėti, panašiai kaip elektronams tekėti laikant elektrą.

Atstumas nuo sąlyčio taško

Kaip ir galima tikėtis, kuo arčiau būsite vandens sąlyčio su elektros srovės šaltiniu taško, tuo jis bus pavojingesnis, o kuo toliau, tuo mažesnė srovė. Srovė gali būti pakankamai maža, kad tam tikru atstumu nebūtų tokia pavojinga.

Atstumas nuo sąlyčio taško yra svarbus veiksnys. Kitaip tariant, turime žinoti, kiek toli elektra nukeliauja vandenyje, kol srovė tampa pakankamai silpna, kad būtų saugu. Tai gali būti taip pat svarbu, kaip žinoti, kokį atstumą elektra nukeliauja vandenyje, kol srovė ar įtampa bus nereikšminga, artima nuliui arba jam lygi.

Aplink pradinį tašką galime išskirti šias zonas nuo artimiausios iki tolimiausios:

• Didelio pavojaus zona – Sąlytis su vandeniu šioje srityje gali būti mirtinas.
• Pavojinga zona – Sąlytis su vandeniu šioje srityje gali sukelti rimtą žalą.
• Vidutinės rizikos zona – Šioje zonoje jaučiamas jausmas, kad vandenyje yra srovė, tačiau rizika yra vidutinė arba nedidelė.
• Saugi zona – šioje zonoje esate pakankamai toli nuo maitinimo šaltinio, kad elektra gali būti pavojinga.

Nors šias zonas nustatėme, nustatyti tikslų atstumą tarp jų nėra lengva. Čia yra keletas veiksnių, todėl galime juos tik įvertinti.

Būk atsargus! Žinodami, kur vandenyje yra elektros šaltinis, reikėtų stengtis laikytis kuo toliau nuo jo ir, jei įmanoma, išjungti elektros tiekimą.

Rizikos ir saugaus atstumo įvertinimas

Riziką ir saugų atstumą galime įvertinti pagal šiuos devynis pagrindinius veiksnius:

• Įtampa arba intensyvumas – Kuo didesnė įtampa (arba žaibo intensyvumas), tuo didesnė elektros smūgio rizika.
• Paskirstyti – Elektra vandenyje išsisklaido arba plinta visomis kryptimis, daugiausia paviršiuje ir šalia jo.
• gylis „Elektra neina giliai į vandenį. Net žaibas nukeliauja tik iki maždaug 20 pėdų gylio, kol išsisklaidys.
• druskingumas – Kuo daugiau druskų vandenyje, tuo daugiau ir platesnis jis bus lengvai elektrifikuojamas. Jūros vandens potvyniai turi didelį druskingumą ir mažą varžą (paprastai ~ 22 omų cm, palyginti su 420 XNUMX omų cm lietaus vandeniu).
• Temperatūra Kuo šiltesnis vanduo, tuo greičiau juda jo molekulės. Todėl elektros srovė taip pat lengviau sklis šiltame vandenyje.
• Topografija – Vietovės topografija taip pat gali turėti įtakos.
• Kelias – Elektros smūgio pavojus vandenyje yra didelis, jei jūsų kūnas tampa mažiausio pasipriešinimo keliu srovei tekėti. Jūs esate gana saugus tik tol, kol aplink jus yra mažesnio pasipriešinimo keliai.
• sąlyčio taškas – Skirtingos kūno dalys turi skirtingą pasipriešinimą. Pavyzdžiui, rankos varža paprastai yra mažesnė (~ 160 omų cm) nei liemens (~ 415 omų cm).
• Atjunkite įrenginį – Rizika didesnė, jei nėra atjungiamojo įrenginio arba jis yra ir jo reakcijos laikas viršija 20 ms.

Saugaus atstumo apskaičiavimas

Saugų atstumą galima apskaičiuoti remiantis saugaus elektros energijos naudojimo po vandeniu praktikos kodeksais ir povandeninės elektrotechnikos tyrimais.

Be tinkamo atleidimo kintamosios srovės srovei valdyti, jei kūno srovė ne didesnė kaip 10 mA, o kūno pėdsakų varža yra 750 omų, maksimali saugi įtampa yra 6-7.5 V. [1] Saugaus atstumo vandenyje reikšmės priklauso nuo gedimo srovės ir maksimalios saugios kūno srovės santykio (10 mA kintamajai, 40 mA nuolatinei srovei):

• Jei kintamosios srovės gedimo srovė yra 40A, saugus atstumas jūros vandenyje bus 0.18 m.
• Jei elektros linija nutrūksta (ant sausos žemės), turite likti bent 33 metrų atstumu, o tai yra maždaug autobuso ilgio. [10] Vandenyje šis atstumas bus daug ilgesnis.
• Jei skrudintuvas įkrenta į vandenį, turite būti 360 pėdų (110 metrų) atstumu nuo maitinimo šaltinio. [3]

Kaip sužinoti, ar vanduo elektrifikuotas?

Be klausimo, kiek toli elektra nukeliauja vandenyje, kitas svarbus susijęs klausimas būtų žinoti, kaip pasakyti, ar vanduo elektrifikuotas.

šaunus faktas: Rykliai gali aptikti vos 1 volto skirtumą kelių mylių atstumu nuo elektros šaltinio.

Bet kaip mes galime žinoti, ar srovė išvis teka?

Jei vanduo labai elektrifikuotas, galite manyti, kad jame pamatysite kibirkštis ir varžtus. Bet taip nėra. Deja, nieko nepamatysi, todėl vien pamatęs vandenį to nepasakysi. Neturint dabartinio testavimo įrankio, vienintelis būdas tai sužinoti – tai pajausti, o tai gali būti pavojinga.

Vienintelis kitas būdas tiksliai žinoti yra patikrinti vandens srovę.

Jei namuose turite vandens telkinį, prieš įeidami į jį galite naudoti įspėjimo apie šoką įrenginį. Įrenginys užsidega raudonai, jei vandenyje aptinka elektros energiją. Tačiau kritiniu atveju geriausia likti kuo toliau nuo šaltinio.

Pažvelkite į kai kuriuos mūsų straipsnius žemiau.

• Ar naktinės lemputės sunaudoja daug elektros energijos
• Ar elektra gali praeiti per medieną
• Azotas praleidžia elektrą

Rekomendacijos

[1] YMCA. Saugaus elektros naudojimo po vandeniu taisyklių rinkinys. IMCA D 045, R 015. Gauta iš https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010 m.

[2] BCHydro. Saugus atstumas nuo nutrūkusių elektros linijų. Gauta iš https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. Kiek toli elektra gali nukeliauti vandenyje? Gauta iš https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Vaizdo įrašų nuorodos

Rossenas praneša: kaip pastebėti pasiklydusią įtampą baseinuose, ežeruose | ŠIANDIEN