Як далёка распаўсюджваецца электрычнасць у вадзе?

Вада звычайна лічыцца добрым правадніком электрычнасці, таму што, калі ўсярэдзіне вады ёсць ток, і хтосьці дакранецца да яе, ён можа быць уражаны электрычным токам.

Варта адзначыць дзве рэчы, якія могуць мець значэнне. Адзін з іх - тып вады або колькасць соляў і іншых мінералаў, а другі - адлегласць ад кропкі электрычнага кантакту. Гэты артыкул тлумачыць абодва, але факусуюць на другім, каб даследаваць, як далёка электрычнасць распаўсюджваецца ў вадзе.

Мы можам вылучыць чатыры зоны вакол кропкавай крыніцы электрычнасці ў вадзе (высокая небяспека, небяспека, умераная рызыка, бяспечная). Аднак дакладную адлегласць ад кропкавай крыніцы вызначыць цяжка. Яны залежаць ад некалькіх фактараў, у прыватнасці ад напругі/інтэнсіўнасці, распаўсюджванні, глыбіні, салёнасці, тэмпературы, тапаграфіі і шляхі найменшага супраціву.

Значэнні бяспечнай адлегласці ў вадзе залежаць ад стаўлення току пашкоджання да максімальнага бяспечнага току цела (10 ма для пераменнага току, 40 ма для сталага току):

• Калі пераменны ток няспраўнасці складае 40 А, бяспечная адлегласць у марской вадзе складзе 0.18 м.
• Калі лінія электраперадач абарваная (на сухой зямлі), вы павінны заставацца на адлегласці не менш за 33 футаў (10 метраў), што прыкладна роўна даўжыні аўтобуса. У вадзе гэтая адлегласць была б нашмат больш.
• Калі тостар ўпадзе ў ваду, вы не павінны знаходзіцца бліжэй 360 футаў (110 метраў) ад крыніцы току.

Ніжэй я раскажу падрабязней.

Чаму гэта важна ведаць

Важна ведаць, як далёка электрычнасць можа прайсці ў вадзе, таму што, калі пад вадой ёсць электрычнасць ці ток, любы чалавек, які знаходзіцца ў вадзе ці датыкальны з ёй, падвяргаецца рызыцы паразы электрычным токам.

Было б карысна ведаць, якая самая бяспечная адлегласць, каб пазбегнуць гэтай рызыкі. Калі гэтая рызыка можа прысутнічаць у сітуацыі паводкі, вельмі важна мець гэтыя веды.

Яшчэ адна прычына ведаць, як далёка можа распаўсюджвацца электрычны ток у вадзе, - гэта электроловля, калі электрычнасць наўмысна прапускаюць праз ваду для лоўлі рыбы.

Тып вады

Чыстая вада - добры ізалятар. Калі б не было солі ці іншага мінеральнага змесціва, рызыка паразы электрычным токам была б мінімальнай, таму што электрычнасць не магла б распаўсюджвацца далёка ўнутры чыстай вады. На практыцы, аднак, нават вада, якая здаецца чыстай, хутчэй за ўсё, будзе змяшчаць некаторыя іённыя злучэнні. Менавіта гэтыя іоны могуць праводзіць электрычнасць.

Атрымаць чыстую ваду, якая не прапускала б электрычнасць, няпроста. Нават дыстыляваная вада, скандэнсаваная з пары, і дэіянізаваная вада, прыгатаваная ў навуковых лабараторыях, могуць утрымоўваць некаторую колькасць іёнаў. Гэта злучана з тым, што вада з'яўляецца выдатным растваральнікам для розных мінералаў, хімікатаў і іншых рэчываў.

Вада, для якой вы разглядаеце, як далёка праходзіць электрычнасць, хутчэй за ўсё, не будзе чыстай. Звычайная вадаправодная вада, рачная вада, марская вада і т. д. не будзе чыстай. У адрозненне ад гіпатэтычнай ці цяжкадаступнай чыстай вады, салёная вада нашмат лепш праводзіць электрычнасць з-за ўтрыманні ў ёй солі (NaCl). Гэта дазваляе іёнам цечу падобна таму, як цякуць электроны, праводзячы электрычнасць.

Адлегласць ад кропкі кантакту

Як і трэба было чакаць, чым бліжэй вы знаходзіцеся да пункта кантакту ў вадзе з крыніцай электрычнага току, тым гэта будзе больш небяспечна, а чым далей, тым меншай будзе сіла току. Плынь можа быць досыць нізкім, каб не быць такім небяспечным на вызначанай адлегласці.

Адлегласць ад кропкі кантакту з'яўляецца важным фактарам. Іншымі словамі, нам трэба ведаць, як далёка электрычнасць распаўсюджваецца ў вадзе, перш чым ток стане дастаткова слабым, каб быць у бяспецы. Гэта можа быць гэтак жа важна, як шляхта, як далёка электрычнасць праходзіць у вадзе ў цэлым, пакуль ток ці напруга не стануць занядбана малымі, блізкімі да нуля ці роўнымі нулю.

Мы можам адрозніваць наступныя зоны вакол зыходнай кропкі, ад найблізкай да самай далёкай зоны:

• Зона падвышанай небяспекі - Кантакт з вадой ўнутры гэтай зоны можа прывесці да смяротнага зыходу.
• Небяспечная зона - Кантакт з вадой ўнутры гэтай зоны можа прычыніць сур'ёзную шкоду.
• Зона ўмеранай рызыкі - Унутры гэтай зоны ёсць адчуванні, што ў вадзе ёсць плынь, але рызыкі ўмераныя або нізкія.
• Бяспечная зона - усярэдзіне гэтай зоны вы знаходзіцеся досыць далёка ад крыніцы току, каб электрычнасць магло ўяўляць небяспеку.

Хоць мы вызначылі гэтыя зоны, вызначыць дакладную адлегласць паміж імі няпроста. Тут задзейнічана некалькі фактараў, таму мы можам толькі ацаніць іх.

Будзь асцярожны! Калі вы ведаеце, дзе знаходзіцца крыніца электрычнасці ў вадзе, вы павінны імкнуцца трымацца ад яго як мага далей і, калі можаце, адключыць падачу электрычнасці.

Ацэнка рызыкі і бяспечнай адлегласці

Мы можам ацаніць рызыку і бяспечную адлегласць на аснове наступных дзевяці асноўных фактараў:

• Напружанне ці інтэнсіўнасць - Чым вышэй напружанне (або інтэнсіўнасць маланкі), тым вышэй рызыка паражэння электрычным токам.
• Распаўсюджваць - Электрычнасць рассейваецца або распаўсюджваецца ва ўсіх напрамках у вадзе, у асноўным на паверхні і паблізу ад яе.
• глыбіня - Электрычнасць не сыходзіць глыбока ў ваду. Нават маланка распаўсюджваецца толькі на глыбіню каля 20 футаў, перш чым рассеяцца.
• салёнасць - Чым больш соляў у вадзе, тым больш і шырэй яна будзе лёгка электрызавацца. Паводкі марской вады маюць высокую салёнасць і нізкае ўдзельнае супраціў (звычайна ~ 22 Ом·см у параўнанні з 420 кім·см для дажджавой вады).
• Тэмпература - Чым цяплей вада, тым хутчэй рухаюцца яе малекулы. Такім чынам, электрычны ток таксама будзе лягчэй распаўсюджвацца ў цёплай вадзе.
• Тапаграфія - Тапаграфія мясцовасці таксама можа мець значэнне.
• Шлях – Рызыка паражэння электрычным токам у вадзе высокі, калі ваша цела становіцца шляхам найменшага супраціўлення для праходжання току. Вы ў адноснай бяспецы толькі да таго часу, пакуль вакол вас ёсць іншыя шляхі з больш нізкім супрацівам.
• Кропка дотыку - Розныя часткі цела маюць рознае супраціўленне. Напрыклад, рука звычайна мае ніжэйшы ўдзельны супраціў (~160 Ом·гл), чым тулава (~415 Ом·гл).
• Прылада адключэння – Рызыка вышэйшая, калі адключальная прылада адсутнічае ці калі яна ёсць і час яе рэакцыі перавышае 20 мс.

Разлік бяспечнай адлегласці

Ацэнкі бяспечнай адлегласці могуць быць зроблены на аснове скляпенняў правілаў бяспечнага выкарыстання электрычнасці пад вадой і даследаванняў у галіне падводнай электратэхнікі.

Без прыдатнага расцепителя для кантролю пераменнага току, калі ток цела не больш за 10 ма і супраціў трасы цела 750 Ом, то максімальнае бяспечнае напружанне складае 6-7.5В. [1] Значэнні бяспечнай адлегласці ў вадзе залежаць ад стаўлення току пашкоджання да максімальнага бяспечнага току цела (10 ма для пераменнага току, 40 ма для сталага току):

• Калі пераменны ток няспраўнасці складае 40 А, бяспечная адлегласць у марской вадзе складзе 0.18 м.
• Калі лінія электраперадач абарваная (на сухой зямлі), вы павінны заставацца на адлегласці не менш за 33 футаў (10 метраў), што прыкладна роўна даўжыні аўтобуса. [2] У вадзе гэтая адлегласць будзе нашмат больш.
• Калі тостар ўпадзе ў ваду, вы не павінны знаходзіцца бліжэй 360 футаў (110 метраў) ад крыніцы току. [3]

Як вызначыць, што вада наэлектрызавана?

Акрамя пытання аб тым, як далёка электрычнасць распаўсюджваецца ў вадзе, іншым важным звязаным з гэтым пытаннем будзе веданне таго, як вызначыць, ці наэлектрызаваная вада.

Стромкі факт: акулы здольныя выявіць розніцу за ўсё ў 1 вольт у некалькіх мілях ад крыніцы электрычнасці.

Але як мы можам даведацца, ці цячэ ўвогуле ток?

Калі вада моцна наэлектрызавана, вам можа здацца, што вы ўбачыце ў ёй іскры і ніты. Але гэта не так. Нажаль, вы нічога не ўбачыце, таму вы не можаце сказаць, проста ўбачыўшы ваду. Без бягучага інструмента тэсціравання адзіны спосаб даведацца гэта - адчуць яго, што можа быць небяспечна.

Адзіны іншы спосаб даведацца напэўна - праверыць ваду на плынь.

Калі ў вас дома ёсць басейн з вадой, вы можаце выкарыстоўваць прыладу абвесткі аб шоку, перш чым увайсці ў яго. Прыбор загараецца чырвоным, калі выяўляе электрычнасць у вадзе. Аднак у надзвычайнай сітуацыі лепш трымацца як мага далей ад крыніцы.

Зірніце на некаторыя з нашых артыкулаў ніжэй.

• Ці выкарыстоўваюць начныя агні шмат электраэнергіі
• Ці можа электрычнасць праходзіць скрозь дрэва
• Азот праводзіць электрычнасць

Рэкамендацыі

[1] Імка. Збор правіл бяспечнага выкарыстання электрычнасці пад вадой. IMCA D 045, R 015. Атрымана з https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Бяспечная адлегласць ад абарваных ліній электраперадач. Атрымана з https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3] Рэддзіт. Якую адлегласць можа прайсці электрычнасць па вадзе? Атрымана з https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Відэа спасылкі

Справаздачы Росэна: Як выявіць пабочнае напружанне ў басейнах, азёрах | СЁННЯ