Hoe ver beweeg elektrisiteit in water?
inhoud
Water word oor die algemeen as 'n goeie geleier van elektrisiteit beskou, want as daar 'n stroom binne-in die water is en iemand daaraan raak, kan hulle geëlektrocuteer word.
Daar is twee dinge om op te let wat saak kan maak. Een daarvan is die tipe water of die hoeveelheid soute en ander minerale, en die tweede is die afstand vanaf die punt van elektriese kontak. Hierdie artikel verduidelik beide, maar fokus op die tweede om te verken hoe ver elektrisiteit in water beweeg.
Ons kan vier sones rondom 'n puntbron van elektrisiteit in water onderskei (hoë gevaar, gevaar, matige risiko, veilig). Die presiese afstand vanaf 'n puntbron is egter moeilik om te bepaal. Hulle is afhanklik van verskeie faktore, insluitend stres/intensiteit, verspreiding, diepte, soutgehalte, temperatuur, topografie en die pad van die minste weerstand.
Die waardes van die veiligheidsafstand in water hang af van die verhouding van die foutstroom tot die maksimum veilige liggaamsstroom (10 mA vir AC, 40 mA vir DC):
- As die WS-foutstroom 40A is, sal die veiligheidsafstand in seewater 0.18m wees.
- As die kraglyn af is (op droë grond), moet jy ten minste 33 voet (10 meter) weg bly, wat omtrent die lengte van 'n bus is. In water sou hierdie afstand baie groter wees.
- As die broodrooster in water val, moet jy binne 360 voet (110 meter) van die kragbron wees.
Ek sal hieronder in meer besonderhede ingaan.
Hoekom is dit belangrik om te weet
Dit is belangrik om te weet hoe ver elektrisiteit in water kan beweeg, want wanneer daar elektrisiteit of stroom onder die water is, loop enigiemand in of in kontak met die water die risiko van elektriese skok.
Dit sal nuttig wees om te weet wat die veiligste afstand is om hierdie risiko te vermy. Wanneer hierdie risiko in 'n vloedsituasie teenwoordig kan wees, is dit baie belangrik om hierdie kennis te hê.
Nog 'n rede om te weet hoe ver 'n elektriese stroom in water kan beweeg, is elektriese visvang, waar elektrisiteit doelbewus deur die water gevoer word om vis te vang.
Water tipe
Suiwer water is 'n goeie isolator. As daar geen sout- of ander mineraalinhoud was nie, sou die risiko van elektriese skok minimaal wees omdat elektrisiteit nie ver binne helder water kon beweeg nie. In die praktyk sal selfs water wat helder lyk, waarskynlik sommige ioniese verbindings bevat. Dit is hierdie ione wat elektrisiteit kan gelei.
Dit is nie maklik om skoon water te kry wat nie elektrisiteit deurlaat nie. Selfs gedistilleerde water wat uit stoom en gedeïoniseerde water wat in wetenskaplike laboratoriums voorberei is, gekondenseer word, kan sommige ione bevat. Dit is omdat water 'n uitstekende oplosmiddel is vir verskeie minerale, chemikalieë en ander stowwe.
Die water waarvoor jy oorweeg hoe ver die elektrisiteit gaan, sal heel waarskynlik nie skoon wees nie. Gewone kraanwater, rivierwater, seewater, ens. sal nie skoon wees nie. Anders as hipotetiese of moeilik bekombare skoon water, is soutwater 'n baie beter geleier van elektrisiteit as gevolg van die soutinhoud (NaCl). Dit laat die ione toe om te vloei, baie soos elektrone vloei wanneer elektrisiteit gelei word.
Afstand vanaf kontakpunt
Soos jy sou verwag, hoe nader jy aan die kontakpunt in die water met 'n bron van elektriese stroom is, hoe gevaarliker sal dit wees, en hoe verder weg, hoe minder stroom sal wees. Die stroom kan laag genoeg wees om nie so gevaarlik op 'n sekere afstand te wees nie.
Die afstand vanaf die kontakpunt is 'n belangrike faktor. Met ander woorde, ons moet weet hoe ver die elektrisiteit in die water beweeg voordat die stroom swak genoeg word om veilig te wees. Dit kan so belangrik wees as om te weet hoe ver elektrisiteit in die water as geheel beweeg totdat die stroom of spanning weglaatbaar is, naby aan of gelyk aan nul.
Ons kan die volgende sones rondom die beginpunt onderskei, van die naaste tot die verste sone:
- Hoë gevaarsone – Kontak met water binne hierdie area kan dodelik wees.
- Gevaarlike gebied – Kontak met water binne hierdie area kan ernstige skade veroorsaak.
- Matige Risikosone – Binne dié sone is daar ’n gevoel dat daar ’n stroom in die water is, maar die risiko’s is matig of laag.
- Veilige sone - Binne hierdie sone is jy ver genoeg weg van die kragbron dat die elektrisiteit gevaarlik kan wees.
Alhoewel ons hierdie sones geïdentifiseer het, is dit nie maklik om die presiese afstand tussen hulle te bepaal nie. Daar is verskeie faktore hierby betrokke, so ons kan hulle net skat.
Wees versigtig! Wanneer jy weet waar die bron van elektrisiteit in die water is, moet jy probeer om so ver as moontlik daarvan weg te bly en, indien jy kan, die elektrisiteitstoevoer af te skakel.
Risiko- en veiligheidsafstandbepaling
Ons kan risiko en veiligheidsafstand bepaal op grond van die volgende nege sleutelfaktore:
- Spanning of intensiteit – Hoe hoër die spanning (of weerligintensiteit), hoe groter is die risiko van elektriese skok.
- Versprei – Elektrisiteit verdryf of versprei in alle rigtings in water, hoofsaaklik by en naby die oppervlak.
- diepte “Elektrisiteit gaan nie diep in die water nie. Selfs weerlig beweeg net tot 'n diepte van ongeveer 20 voet voordat dit verdwyn.
- soutgehalte - Hoe meer soute in die water is, hoe meer en wyer sal dit maklik geëlektrifiseer word. Seewatervloede het hoë soutgehalte en lae weerstand (tipies ~22 ohmcm in vergelyking met 420k ohmcm vir reënwater).
- Temperatuur Hoe warmer die water, hoe vinniger beweeg sy molekules. Daarom sal die elektriese stroom ook makliker in warm water voortgeplant word.
- Topografie – Die topografie van die gebied kan ook saak maak.
- Path – Die risiko van elektriese skok in water is hoog as jou liggaam die pad van minste weerstand word vir die stroom om te vloei. Jy is net relatief veilig solank daar ander laer weerstand paaie om jou is.
- raakpunt – Verskillende dele van die liggaam het verskillende weerstand. Byvoorbeeld, die arm het gewoonlik 'n laer weerstand (~160 ohmcm) as die bolyf (~415 ohmcm).
- Ontkoppel toestel – Die risiko is hoër as daar geen ontkoppeltoestel is nie of as daar een is en die reaksietyd daarvan 20 ms oorskry.
Berekening van die veiligheidsafstand
Beramings van die veilige afstand kan gemaak word gebaseer op praktykkodes vir die veilige gebruik van elektrisiteit onder water en navorsing in onderwater elektriese ingenieurswese.
Sonder 'n geskikte vrystelling om die WS-stroom te beheer, as die liggaamsstroom nie meer as 10 mA is nie en die liggaamspoorweerstand 750 ohm is, dan is die maksimum veilige spanning 6-7.5V. [1] Die waardes van die veiligheidsafstand in water hang af van die verhouding van die foutstroom tot die maksimum veilige liggaamsstroom (10 mA vir AC, 40 mA vir DC):
- As die WS-foutstroom 40A is, sal die veiligheidsafstand in seewater 0.18m wees.
- As die kraglyn af is (op droë grond), moet jy ten minste 33 voet (10 meter) weg bly, wat omtrent die lengte van 'n bus is. [2] In water sal hierdie afstand baie langer wees.
- As die broodrooster in water val, moet jy binne 360 voet (110 meter) van die kragbron wees. [3]
Hoe kan jy weet of water geëlektrifiseer is?
Benewens die vraag hoe ver elektrisiteit in water beweeg, sal 'n ander belangrike verwante vraag wees om te weet hoe om te weet of water geëlektrifiseer is.
cool feit: Haaie kan so min as 1 volt verskil 'n paar kilometer van 'n bron van elektrisiteit af opspoor.
Maar hoe kan ons weet of stroom enigsins vloei?
As die water hoogs geëlektrifiseer is, dink jy dalk dat jy vonke en boute daarin sal sien. Maar dit is nie. Ongelukkig sal jy niks sien nie, so jy kan nie sien net deur die water te sien nie. Sonder 'n huidige toetsinstrument is die enigste manier om te weet om 'n gevoel daarvoor te kry, wat gevaarlik kan wees.
Die enigste ander manier om seker te weet is om die water vir stroom te toets.
As jy 'n poel water by die huis het, kan jy die skokwaarskuwingstoestel gebruik voordat jy dit binnegaan. Die toestel brand rooi as dit elektrisiteit in die water bespeur. In 'n noodgeval is dit egter die beste om so ver as moontlik van die bron af te bly.
Kyk na sommige van ons artikels hieronder.
- Gebruik nagligte baie elektrisiteit
- Kan elektrisiteit deur hout gaan
- Stikstof gelei elektrisiteit
Aanbevelings
[1] YMCA. 'n Stel reëls vir die veilige gebruik van elektrisiteit onder water. IMCA D 045, R 015. Onttrek van https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.
[2] BCHydro. Veilige afstand vanaf stukkende kraglyne. Onttrek van https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.
[3] Reddit. Hoe ver kan elektrisiteit in water beweeg? Onttrek van https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.
Video skakels
Een opmerking
Anonym
te veel teorie
Ek het in elk geval niks geleer nie
lyk of dit deur 'n onderwyser geskryf is