電気は水中をどのくらいの距離まで進みますか?

水は電気の良導体であると一般的に考えられています。水の中に電流が流れていて誰かが水に触れると、感電死する可能性があるからです。

重要な点として XNUMX つの点に注意してください。 XNUMXつは水の種類、塩分やその他のミネラルの量、XNUMXつ目は電気接点からの距離です。 この記事では両方について説明しますが、XNUMX 番目に焦点を当てて、電気が水中を移動する距離を調べます。

水中の電気点源の周囲の XNUMX つのゾーン (危険度が高い、危険度が高い、危険度が中程度、安全) を区別できます。 ただし、点源からの正確な距離を特定することは困難です。 それらは、応力/強度、分布、深さ、塩分、温度、地形、最小抵抗の経路など、いくつかの要因に依存します。

水中の安全距離の値は、障害電流と最大安全ボディ電流の比率によって異なります (AC の場合は 10 mA、DC の場合は 40 mA)。

• AC 障害電流が 40A の場合、海水での安全距離は 0.18m になります。
• 送電線が停止している場合 (乾燥した地面)、少なくとも 33 フィート (10 メートル) 離れていなければなりません。これはバスの長さとほぼ同じです。 水中では、この距離ははるかに大きくなります。
• トースターが水に落ちた場合は、電源から 360 メートル (110 フィート) 以内にいる必要があります。

以下で詳しく説明します。

知ることが重要な理由

水中で電気や電流が流れている場合、水の中または水に接触している人は感電の危険があるため、電気が水中をどれだけ移動できるかを知ることは重要です。

このリスクを回避するための最も安全な距離を知っておくと役立ちます。 このリスクが洪水の状況に存在する可能性がある場合、この知識を持っていることが非常に重要です。

電流が水中でどのくらいの距離まで伝わるかを知るもう XNUMX つの理由は、魚を捕まえるために意図的に水中に電気を流す電気釣りです。

水タイプ

純水は優れた絶縁体です。 塩やその他のミネラル成分が含まれていなければ、電気は澄んだ水の中で遠くまで移動できないため、感電のリスクは最小限に抑えられます。 ただし、実際には、透明に見える水でもイオン性化合物が含まれている可能性があります。 電気を通すことができるのはこれらのイオンです。

電気を通さないきれいな水を手に入れるのは簡単ではありません。 蒸気から凝縮された蒸留水や科学実験室で調製された脱イオン水でさえ、いくつかのイオンを含んでいる可能性があります。 これは、水がさまざまな鉱物、化学物質、およびその他の物質の優れた溶媒であるためです。

電気がどこまで行くかを検討している水は、おそらくきれいではありません。 普通の水道水、川の水、海水などはきれいになりません。 架空の水や見つけにくいきれいな水とは異なり、塩水は塩分 (NaCl) が含まれているため、電気の伝導体としてははるかに優れています。 これにより、電気を通すときに電子が流れるのと同じように、イオンが流れます。

接点からの距離

ご想像のとおり、水中で電流源との接点に近ければ近いほど危険であり、遠ければ遠いほど電流は少なくなります。 電流は、特定の距離ではそれほど危険ではないほど十分に低い場合があります。

接触点からの距離は重要な要素です。 言い換えれば、電流が安全なほど弱くなる前に、電気が水中をどれだけ移動するかを知る必要があります. これは、電流または電圧が無視できるほどゼロに近くなるまで、電気が水中を全体として移動する距離を知ることと同じくらい重要です。

開始点周辺の次のゾーンを、最も近いゾーンから最も遠いゾーンまで区別できます。

• 高危険ゾーン – このエリア内の水との接触は致命的になる可能性があります。
• 危険地帯 – このエリア内で水に触れると、重大な害を引き起こす可能性があります。
• 中リスクゾーン – このゾーン内では、水の流れが感じられますが、リスクは中または低です。
• セーフ ゾーン - このゾーン内では、電源から十分に離れているため、電気が危険になる可能性があります。

これらのゾーンを特定しましたが、それらの間の正確な距離を決定することは容易ではありません。 ここにはいくつかの要因が関係しているため、推定することしかできません。

気をつけて！ 電気の供給源が水中のどこにあるかがわかっている場合は、できるだけそこから離れ、可能であれば電源を切ってください。

リスクと安全距離の評価

次の XNUMX つの重要な要素に基づいて、リスクと安全距離を評価できます。

• 緊張または激しさ – 電圧 (または雷の強度) が高いほど、感電の危険性が高くなります。
• 分配します – 電気は、主に水面およびその近くで、水中のあらゆる方向に散逸または伝搬します。
• 深さ 「電気は水中には流れません。 雷でさえ、消散する前に約 20 フィートの深さまでしか移動しません。
• 塩分 - 水に含まれる塩分が多いほど、電気を帯びやすくなります。 海水洪水は、塩分濃度が高く、抵抗率が低い (雨水の 22k ohmcm と比較して、通常は ~420 ohmcm)。
• 温度 水が暖かいほど、その分子はより速く動きます。 そのため、電流は温水でも伝わりやすくなります。
• 地形 – 地域の地形も重要です。
• パス – 体が電流の抵抗が最も少ない経路になると、水中で感電する危険性が高くなります。 あなたの周りに他のより低い抵抗経路がある限り、あなたは比較的安全です.
• タッチポイント – 体の部位によって抵抗力が異なります。 たとえば、腕は通常、胴体 (~160 ohmcm) よりも低い抵抗率 (~415 ohmcm) を持っています。
• デバイスを切断する – 切断装置がない場合、または切断装置があり、その反応時間が 20 ミリ秒を超える場合、リスクは高くなります。

安全距離の計算

安全な距離の推定は、水中で電気を安全に使用するための実施基準と水中電気工学の研究に基づいて行うことができます。

AC 電流を制御するための適切なリリースがない場合、ボディ電流が 10 mA 以下で、ボディ トレース抵抗が 750 オームの場合、最大安全電圧は 6 ～ 7.5 V です。 [1] 水中の安全距離の値は、障害電流と最大安全ボディ電流の比率によって異なります (AC の場合は 10 mA、DC の場合は 40 mA)。

• AC 障害電流が 40A の場合、海水での安全距離は 0.18m になります。
• 送電線が停止している場合 (乾燥した地面)、少なくとも 33 フィート (10 メートル) 離れていなければなりません。これはバスの長さとほぼ同じです。 [2] 水中では、この距離はさらに長くなります。
• トースターが水に落ちた場合は、電源から 360 メートル (110 フィート) 以内にいる必要があります。 [3]

水が電気を帯びているかどうかはどうやってわかりますか?

電気が水中をどれだけ移動するかという問題に加えて、別の重要な関連する問題は、水が電気を帯びているかどうかを知る方法を知ることです.

クールな事実: サメは、電源から数マイル離れたところにあるわずか 1 ボルトの差を検出できます。

しかし、電流が流れているかどうかをどうやって知ることができるでしょうか?

水が非常に帯電している場合、火花やボルトが見えると思うかもしれません。 しかし、そうではありません。 残念ながら何も見えないので、水面だけでは判断できません。 現在のテストツールがなければ、それを知る唯一の方法はそれを感じ取ることですが、これは危険な場合があります.

確実に知る唯一の他の方法は、水の流れをテストすることです。

自宅に水たまりがある場合は、入る前にショック警報装置を使用できます。 水中で電気を検知すると、デバイスは赤く点灯します。 ただし、緊急時には発生源からできるだけ離れた方がよいでしょう。

以下の記事の一部をご覧ください。

• 常夜灯は多くの電力を使用しますか
• 電気は木を通り抜けますか
• 窒素は電気を通す

提言

[1] YMCA。 水中で電気を安全に使用するための一連の規則。 IMCA D 045、R 015。https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html から取得。 2010年。

[2] BCHハイドロ。 壊れた送電線からの安全な距離。 https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html から取得。

[3] レディット。 電気は水中でどのくらいの距離まで移動できますか? https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/から取得。

ビデオリンク

Rossen レポート: プール、湖で漂遊電圧を見つける方法 | 今日