Kako daleč potuje elektrika v vodi?

Voda na splošno velja za dober prevodnik elektrike, saj če je v vodi tok in se je nekdo dotakne, ga lahko ubije električni tok.

Upoštevati je treba dve stvari, ki sta lahko pomembni. Eden od njih je vrsta vode oziroma količina soli in drugih mineralov, drugi pa oddaljenost od točke električnega stika. Ta članek razlaga oboje, vendar se osredotoča na drugega, da razišče, kako daleč potuje elektrika v vodi.

Okoli točkovnega vira električne energije v vodi ločimo štiri cone (visoka nevarnost, nevarnost, zmerna nevarnost, varno). Vendar pa je natančno razdaljo od točkovnega vira težko določiti. Odvisne so od več dejavnikov, vključno s stresom/intenzivnostjo, porazdelitvijo, globino, slanostjo, temperaturo, topografijo in potjo najmanjšega upora.

Vrednosti varnostne razdalje v vodi so odvisne od razmerja med okvarjenim tokom in največjim varnim telesnim tokom (10 mA za AC, 40 mA za DC):

• Če je izmenični tok napake 40 A, bo varnostna razdalja v morski vodi 0.18 m.
• Če je daljnovod prekinjen (na suhem), se morate držati vsaj 33 čevljev (10 metrov), kar je približno dolžina avtobusa. V vodi bi bila ta razdalja veliko večja.
• Če opekač kruha pade v vodo, morate biti od vira napajanja največ 360 čevljev (110 metrov).

Spodaj bom šel podrobneje.

Zakaj je pomembno vedeti

Pomembno je vedeti, kako daleč lahko potuje električna energija v vodi, ker ko je pod vodo električna energija ali tok, obstaja nevarnost električnega udara za vsakogar, ki je v vodi ali v stiku z vodo.

Koristno bi bilo vedeti, katera je najvarnejša razdalja, da bi se izognili temu tveganju. Kadar je to tveganje lahko prisotno v poplavnih razmerah, je to znanje zelo pomembno.

Drugi razlog, da veste, kako daleč lahko potuje električni tok v vodi, je električni ribolov, pri katerem se elektrika namerno spusti skozi vodo, da se lovi ribe.

Vrsta vode

Čista voda je dober izolator. Če ne bi bilo soli ali drugih mineralov, bi bilo tveganje električnega udara minimalno, saj elektrika ne bi mogla potovati daleč v čisti vodi. V praksi pa tudi voda, ki je videti bistra, verjetno vsebuje nekatere ionske spojine. Prav ti ioni lahko prevajajo elektriko.

Pridobiti čisto vodo, ki ne bi prepuščala elektrike, ni lahko. Tudi destilirana voda, kondenzirana iz pare, in deionizirana voda, pripravljena v znanstvenih laboratorijih, lahko vsebuje nekaj ionov. Voda je namreč odlično topilo za različne minerale, kemikalije in druge snovi.

Voda, za katero razmišljate, do kam gre elektrika, najverjetneje ne bo čista. Navadna voda iz pipe, rečna voda, morska voda itd. ne bo čista. Za razliko od hipotetične ali težko dostopne čiste vode je slana voda zaradi vsebnosti soli (NaCl) veliko boljši prevodnik elektrike. To omogoča, da ioni tečejo, podobno kot tečejo elektroni pri prevajanju elektrike.

Oddaljenost od kontaktne točke

Kot bi pričakovali, bližje kot ste točki stika v vodi z virom električnega toka, bolj bo ta nevaren, dlje kot boste oddaljeni, manj bo toka. Tok je lahko dovolj nizek, da na določeni razdalji ni tako nevaren.

Razdalja od kontaktne točke je pomemben dejavnik. Z drugimi besedami, vedeti moramo, kako daleč potuje elektrika v vodi, preden tok oslabi dovolj, da smo varni. To je lahko enako pomembno kot vedeti, kako daleč potuje električna energija v vodi kot celoti, dokler tok ali napetost nista zanemarljiva, blizu ali enaka nič.

Okoli izhodišča ločimo naslednje cone, od najbližje do najbolj oddaljene cone:

• Območje visoke nevarnosti – Stik z vodo v tem prostoru je lahko smrtonosen.
• Nevarno območje – Stik z vodo v tem prostoru lahko povzroči resne poškodbe.
• Območje zmernega tveganja – Znotraj tega območja je občutek, da je v vodi tok, vendar so tveganja zmerna ali majhna.
• Varno območje – Znotraj tega območja ste dovolj oddaljeni od vira energije, da bi lahko bila elektrika nevarna.

Čeprav smo te cone identificirali, določitev natančne razdalje med njimi ni enostavna. Tukaj je vpletenih več dejavnikov, zato jih lahko le ocenimo.

Bodi previden! Ko veste, kje v vodi je vir električne energije, se poskusite čim bolj odmakniti od njega in, če lahko, izklopite dovod električne energije.

Ocena tveganja in varnostne razdalje

Tveganje in varnostno razdaljo lahko ocenimo na podlagi naslednjih devetih ključnih dejavnikov:

• Napetost ali intenzivnost – Višja kot je napetost (ali jakost strele), večja je nevarnost električnega udara.
• Porazdeli – Elektrika se razprši ali širi v vse smeri v vodi, predvsem na površini in blizu nje.
• globino »Elektrika ne gre globoko v vodo. Tudi strela potuje le do globine približno 20 čevljev, preden se razprši.
• slanost - Več kot je soli v vodi, bolj in širše se bo zlahka naelektrila. Poplave morske vode imajo visoko slanost in nizko upornost (običajno ~22 ohmcm v primerjavi s 420k ohmcm za deževnico).
• temperatura Toplejša kot je voda, hitreje se gibljejo njene molekule. Zato se bo električni tok tudi lažje širil v topli vodi.
• Topografija – Pomembna je lahko tudi topografija območja.
• Pot – Tveganje električnega udara v vodi je veliko, če vaše telo postane pot najmanjšega upora za tok. Relativno varni ste le, dokler so okoli vas druge poti z nižjim uporom.
• stična točka – Različni deli telesa imajo različen upor. Na primer, roka ima običajno nižjo upornost (~160 ohmcm) kot trup (~415 ohmcm).
• Odklopite napravo – Tveganje je večje, če odklopne naprave ni ali če je in njen odzivni čas presega 20 ms.

Izračun varnostne razdalje

Ocene varne razdalje je mogoče narediti na podlagi kodeksov ravnanja za varno uporabo električne energije pod vodo in raziskav v podvodni elektrotehniki.

Brez ustrezne sprostitve za nadzor izmeničnega toka, če tok telesa ni večji od 10 mA in je upor sledi telesa 750 ohmov, je največja varna napetost 6–7.5 V. [1] Vrednosti varnostne razdalje v vodi so odvisne od razmerja med okvarnim tokom in največjim varnim telesnim tokom (10 mA za AC, 40 mA za DC):

• Če je izmenični tok napake 40 A, bo varnostna razdalja v morski vodi 0.18 m.
• Če je daljnovod prekinjen (na suhem), se morate držati vsaj 33 čevljev (10 metrov), kar je približno dolžina avtobusa. [2] V vodi bo ta razdalja veliko daljša.
• Če opekač kruha pade v vodo, morate biti od vira napajanja največ 360 čevljev (110 metrov). [3]

Kako lahko ugotovite, ali je voda elektrificirana?

Poleg vprašanja, kako daleč potuje elektrika v vodi, bi bilo drugo pomembno povezano vprašanje vedeti, kako ugotoviti, ali je voda naelektrena.

kul dejstvo: Morski psi lahko zaznajo le 1 volt razlike nekaj milj od vira električne energije.

Toda kako lahko vemo, ali tok sploh teče?

Če je voda močno naelektrena, lahko mislite, da boste v njej videli iskre in strele. Ampak ni. Na žalost ne boste videli ničesar, tako da ne morete vedeti samo po vodi. Brez trenutnega orodja za testiranje je edini način, da vemo, da ga začutimo, kar je lahko nevarno.

Edini način, da zagotovo veste, je, da preizkusite tok vode.

Če imate doma bazen z vodo, lahko uporabite napravo za opozarjanje na šok, preden vstopite vanj. Naprava zasveti rdeče, če zazna elektriko v vodi. V nujnih primerih pa se je najbolje držati čim dlje od vira.

Spodaj si oglejte nekaj naših člankov.

• Ali nočne luči porabijo veliko električne energije
• Ali lahko elektrika prehaja skozi les
• Dušik prevaja elektriko

Priporočila

[1] YMCA. Zbirka pravil za varno uporabo električne energije pod vodo. IMCA D 045, R 015. Pridobljeno s https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Varna razdalja od pretrganih daljnovodov. Pridobljeno s https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. Kako daleč lahko potuje elektrika v vodi? Pridobljeno s https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Video povezave

Rossenova poročila: Kako opaziti zablodelo napetost v bazenih, jezerih | DANES