Berapa jauh perjalanan elektrik dalam air?

Air secara umumnya dianggap sebagai pengalir elektrik yang baik kerana jika terdapat arus di dalam air dan seseorang menyentuhnya, mereka boleh terkena renjatan elektrik.

Terdapat dua perkara yang perlu diperhatikan yang mungkin penting. Salah satunya ialah jenis air atau jumlah garam dan mineral lain, dan yang kedua ialah jarak dari titik sentuhan elektrik. Artikel ini menerangkan kedua-duanya tetapi memfokuskan pada yang kedua untuk meneroka sejauh mana perjalanan elektrik dalam air.

Kita boleh membezakan empat zon di sekitar titik sumber elektrik dalam air (bahaya tinggi, bahaya, risiko sederhana, selamat). Walau bagaimanapun, jarak tepat dari sumber mata adalah sukar untuk ditentukan. Ia bergantung pada beberapa faktor, termasuk tekanan/intensiti, taburan, kedalaman, kemasinan, suhu, topografi dan laluan yang paling sedikit rintangan.

Nilai jarak keselamatan dalam air bergantung pada nisbah arus kerosakan kepada arus badan selamat maksimum (10 mA untuk AC, 40 mA untuk DC):

• Jika arus kerosakan AC ialah 40A, jarak keselamatan dalam air laut ialah 0.18m.
• Jika talian elektrik terputus (di tanah kering), anda mesti berada sekurang-kurangnya 33 kaki (10 meter) jauhnya, iaitu kira-kira panjang sebuah bas. Di dalam air, jarak ini akan lebih jauh.
• Jika pembakar roti jatuh ke dalam air, anda mesti berada dalam jarak 360 kaki (110 meter) dari sumber kuasa.

Saya akan pergi ke lebih terperinci di bawah.

Mengapa penting untuk mengetahui

Adalah penting untuk mengetahui sejauh mana elektrik boleh bergerak di dalam air kerana apabila terdapat elektrik atau arus di bawah air, sesiapa yang berada di dalam atau bersentuhan dengan air berisiko terkena renjatan elektrik.

Adalah berguna untuk mengetahui jarak yang paling selamat untuk mengelakkan risiko ini. Apabila risiko ini mungkin wujud dalam situasi banjir, adalah sangat penting untuk memiliki pengetahuan ini.

Satu lagi sebab untuk mengetahui sejauh mana arus elektrik boleh bergerak dalam air ialah memancing elektrik, di mana elektrik sengaja disalurkan melalui air untuk menangkap ikan.

Jenis air

Air tulen adalah penebat yang baik. Sekiranya tiada garam atau kandungan mineral lain, risiko kejutan elektrik adalah minimum kerana elektrik tidak dapat bergerak jauh di dalam air jernih. Walau bagaimanapun, dalam amalan, walaupun air yang kelihatan jernih mungkin mengandungi beberapa sebatian ionik. Ion-ion inilah yang boleh mengalirkan elektrik.

Mendapatkan air bersih yang tidak dapat mengalirkan elektrik bukanlah mudah. Malah air suling yang terpeluwap daripada wap dan air ternyahion yang disediakan di makmal saintifik boleh mengandungi beberapa ion. Ini kerana air adalah pelarut yang sangat baik untuk pelbagai mineral, bahan kimia, dan bahan lain.

Air yang anda sedang pertimbangkan sejauh mana bekalan elektrik berkemungkinan besar tidak bersih. Air paip biasa, air sungai, air laut dan lain-lain tidak akan bersih. Tidak seperti air bersih hipotetikal atau sukar didapati, air masin adalah konduktor elektrik yang lebih baik kerana kandungan garamnya (NaCl). Ini membolehkan ion mengalir, sama seperti aliran elektron semasa mengalirkan elektrik.

Jarak dari titik hubungan

Seperti yang anda jangkakan, semakin dekat anda dengan titik sentuhan di dalam air dengan sumber arus elektrik, semakin berbahaya ia akan berlaku, dan semakin jauh, semakin kurang arusnya. Arus mungkin cukup rendah untuk tidak begitu berbahaya pada jarak tertentu.

Jarak dari titik sentuhan adalah faktor penting. Dalam erti kata lain, kita perlu tahu sejauh mana perjalanan elektrik di dalam air sebelum arus menjadi cukup lemah untuk selamat. Ini boleh sama pentingnya dengan mengetahui sejauh mana perjalanan elektrik di dalam air secara keseluruhan sehingga arus atau voltan diabaikan, hampir atau sama dengan sifar.

Kita boleh membezakan zon berikut di sekitar titik permulaan, dari zon terdekat hingga paling jauh:

• Zon bahaya tinggi – Sentuhan dengan air di dalam kawasan ini boleh membawa maut.
• Zon berbahaya – Sentuhan dengan air di dalam kawasan ini boleh menyebabkan kemudaratan yang serius.
• Zon Risiko Sederhana – Di dalam zon ini, terdapat perasaan bahawa terdapat arus di dalam air, tetapi risikonya adalah sederhana atau rendah.
• Zon Selamat - Di dalam zon ini, anda cukup jauh dari sumber kuasa sehingga elektrik boleh membahayakan.

Walaupun kami telah mengenal pasti zon ini, menentukan jarak tepat di antara mereka tidaklah mudah. Terdapat beberapa faktor yang terlibat di sini, jadi kami hanya boleh menganggarkannya.

Berhati-hati! Apabila anda mengetahui di mana sumber elektrik berada di dalam air, anda harus cuba menjauhinya sejauh mungkin dan, jika boleh, matikan bekalan elektrik.

Penilaian jarak risiko dan keselamatan

Kami boleh menilai risiko dan jarak keselamatan berdasarkan sembilan faktor utama berikut:

• Ketegangan atau keamatan – Semakin tinggi voltan (atau keamatan kilat), semakin tinggi risiko kejutan elektrik.
• Edarkan – Elektrik meresap atau merambat ke semua arah dalam air, terutamanya di permukaan dan berhampiran.
• kedalaman “Elektrik tidak masuk jauh ke dalam air. Malah kilat hanya bergerak ke kedalaman kira-kira 20 kaki sebelum hilang.
• kemasinan - Lebih banyak garam di dalam air, lebih banyak dan lebih luas ia akan mudah dielektrik. Banjir air laut mempunyai kemasinan yang tinggi dan kerintangan yang rendah (biasanya ~22 ohmcm berbanding 420k ohmcm untuk air hujan).
• Suhu Semakin panas air, semakin cepat molekulnya bergerak. Oleh itu, arus elektrik juga akan lebih mudah disebarkan dalam air suam.
• Topografi – Topografi kawasan juga boleh menjadi penting.
• Jalan – Risiko renjatan elektrik di dalam air adalah tinggi jika badan anda menjadi laluan paling sedikit rintangan untuk arus mengalir. Anda hanya agak selamat selagi terdapat laluan rintangan rendah lain di sekeliling anda.
• titik sentuhan – Bahagian badan yang berbeza mempunyai rintangan yang berbeza. Sebagai contoh, lengan biasanya mempunyai kerintangan yang lebih rendah (~160 ohmcm) daripada batang tubuh (~415 ohmcm).
• Putuskan sambungan peranti – Risiko lebih tinggi jika tiada peranti memutuskan sambungan atau jika ada dan masa tindak balasnya melebihi 20 ms.

Pengiraan jarak keselamatan

Anggaran jarak selamat boleh dibuat berdasarkan kod amalan untuk penggunaan selamat elektrik di bawah air dan penyelidikan dalam kejuruteraan elektrik bawah air.

Tanpa pelepasan yang sesuai untuk mengawal arus AC, jika arus badan tidak lebih daripada 10 mA dan rintangan jejak badan ialah 750 ohm, maka voltan selamat maksimum ialah 6-7.5V. [1] Nilai jarak keselamatan dalam air bergantung pada nisbah arus kerosakan kepada arus badan selamat maksimum (10 mA untuk AC, 40 mA untuk DC):

• Jika arus kerosakan AC ialah 40A, jarak keselamatan dalam air laut ialah 0.18m.
• Jika talian elektrik terputus (di tanah kering), anda mesti berada sekurang-kurangnya 33 kaki (10 meter) jauhnya, iaitu kira-kira panjang sebuah bas. [2] Di dalam air, jarak ini akan menjadi lebih lama.
• Jika pembakar roti jatuh ke dalam air, anda mesti berada dalam jarak 360 kaki (110 meter) dari sumber kuasa. [3]

Bagaimanakah anda boleh mengetahui sama ada air mempunyai bekalan elektrik?

Selain persoalan sejauh mana elektrik bergerak di dalam air, satu lagi persoalan penting yang berkaitan ialah mengetahui cara mengetahui sama ada air dielektrik.

fakta yang keren: Jerung boleh mengesan perbezaan sekecil 1 volt beberapa batu dari sumber elektrik.

Tetapi bagaimana kita boleh tahu sama ada arus mengalir sama sekali?

Jika air mempunyai bekalan elektrik yang tinggi, anda mungkin berfikir bahawa anda akan melihat percikan api dan bolt di dalamnya. Tetapi tidak. Malangnya, anda tidak akan melihat apa-apa, jadi anda tidak boleh memberitahu hanya dengan melihat air. Tanpa alat ujian semasa, satu-satunya cara untuk mengetahui adalah untuk merasakannya, yang boleh berbahaya.

Satu-satunya cara lain untuk mengetahui dengan pasti ialah menguji air untuk arus.

Jika anda mempunyai kolam air di rumah, anda boleh menggunakan peranti amaran kejutan sebelum memasukinya. Peranti menyala merah jika ia mengesan elektrik di dalam air. Walau bagaimanapun, dalam keadaan kecemasan, adalah lebih baik untuk menjauhkan diri dari sumber yang mungkin.

Lihat beberapa artikel kami di bawah.

• Adakah lampu malam menggunakan banyak elektrik
• Bolehkah elektrik melalui kayu
• Nitrogen mengalirkan elektrik

Cadangan

[1] YMCA. Satu set peraturan untuk penggunaan elektrik yang selamat di bawah air. IMCA D 045, R 015. Diperoleh daripada https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Jarak selamat dari talian elektrik putus. Diperoleh daripada https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Reddit. Sejauh manakah elektrik boleh bergerak dalam air? Diperoleh daripada https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Pautan video

Laporan Rossen: Cara Mengesan Voltan Sesat Dalam Kolam, Tasik | HARI INI