Wie weit reist Strom im Wasser?

Wasser gilt im Allgemeinen als guter Stromleiter, denn wenn im Wasser Strom fließt und jemand es berührt, kann er einen Stromschlag erleiden.

Es gibt zwei Dinge zu beachten, die von Bedeutung sein können. Einer davon ist die Art des Wassers oder die Menge an Salzen und anderen Mineralien, und der zweite ist die Entfernung vom elektrischen Kontaktpunkt. Dieser Artikel erklärt beide, konzentriert sich aber auf den zweiten, um zu untersuchen, wie weit Elektrizität im Wasser transportiert wird.

Wir können vier Zonen um eine punktuelle Stromquelle im Wasser unterscheiden (hohe Gefahr, Gefahr, mittleres Risiko, sicher). Die genaue Entfernung von einer Punktquelle ist jedoch schwer zu bestimmen. Sie hängen von mehreren Faktoren ab, darunter Stress/Intensität, Verteilung, Tiefe, Salzgehalt, Temperatur, Topographie und der Weg des geringsten Widerstands.

Die Werte des Sicherheitsabstands im Wasser hängen vom Verhältnis des Fehlerstroms zum maximalen sicheren Körperstrom ab (10 mA für AC, 40 mA für DC):

• Wenn der AC-Fehlerstrom 40 A beträgt, beträgt der Sicherheitsabstand im Meerwasser 0.18 m.
• Wenn die Stromleitung unterbrochen ist (auf trockenem Boden), müssen Sie mindestens 33 Meter Abstand halten, was etwa der Länge eines Busses entspricht. Im Wasser wäre dieser Abstand viel größer.
• Wenn der Toaster ins Wasser fällt, müssen Sie sich innerhalb von 360 Metern (110 Fuß) von der Stromquelle befinden.

Ich werde weiter unten näher darauf eingehen.

Warum ist es wichtig zu wissen

Es ist wichtig zu wissen, wie weit Strom im Wasser transportiert werden kann, denn wenn Strom oder Strom unter Wasser vorhanden sind, besteht für jeden, der sich im Wasser befindet oder mit Wasser in Berührung kommt, die Gefahr eines Stromschlags.

Es wäre hilfreich zu wissen, was der sicherste Abstand ist, um dieses Risiko zu vermeiden. Wenn dieses Risiko in einer Hochwassersituation vorhanden sein kann, ist es sehr wichtig, über dieses Wissen zu verfügen.

Ein weiterer Grund zu wissen, wie weit ein elektrischer Strom im Wasser reisen kann, ist das elektrische Fischen, bei dem Strom absichtlich durch das Wasser geleitet wird, um Fische zu fangen.

Wassertyp

Reines Wasser ist ein guter Isolator. Wenn kein Salz oder andere Mineralien enthalten wären, wäre das Risiko eines Stromschlags minimal, da sich Elektrizität in klarem Wasser nicht weit ausbreiten könnte. In der Praxis ist es jedoch wahrscheinlich, dass sogar Wasser, das klar erscheint, einige ionische Verbindungen enthält. Es sind diese Ionen, die Strom leiten können.

Sauberes Wasser zu bekommen, das keinen Strom durchlässt, ist nicht einfach. Sogar destilliertes Wasser, das aus Dampf kondensiert wird, und deionisiertes Wasser, das in wissenschaftlichen Labors hergestellt wird, kann einige Ionen enthalten. Dies liegt daran, dass Wasser ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für verschiedene Mineralien, Chemikalien und andere Substanzen ist.

Das Wasser, für das Sie überlegen, wie weit der Strom reicht, wird höchstwahrscheinlich nicht sauber sein. Gewöhnliches Leitungswasser, Flusswasser, Meerwasser usw. ist nicht sauber. Im Gegensatz zu hypothetischem oder schwer zu findendem sauberem Wasser ist Salzwasser aufgrund seines Salzgehalts (NaCl) ein viel besserer elektrischer Leiter. Dadurch können die Ionen fließen, ähnlich wie Elektronen beim Leiten von Elektrizität fließen.

Entfernung vom Kontaktpunkt

Wie zu erwarten ist, je näher Sie sich im Wasser an der Kontaktstelle mit einer elektrischen Stromquelle befinden, desto gefährlicher wird es, und je weiter entfernt, desto weniger Strom wird es geben. Die Strömung kann niedrig genug sein, um in einer bestimmten Entfernung nicht so gefährlich zu sein.

Die Entfernung zum Kontaktpunkt ist ein wichtiger Faktor. Mit anderen Worten, wir müssen wissen, wie weit der Strom im Wasser fließt, bevor die Strömung schwach genug wird, um sicher zu sein. Dies kann so wichtig sein wie zu wissen, wie weit Elektrizität im gesamten Wasser fließt, bis der Strom oder die Spannung vernachlässigbar, nahe oder gleich Null ist.

Wir können die folgenden Zonen um den Startpunkt herum unterscheiden, von der nächsten bis zur am weitesten entfernten Zone:

• Hohe Gefahrenzone – Kontakt mit Wasser in diesem Bereich kann tödlich sein.
• Gefahrenzone – Kontakt mit Wasser in diesem Bereich kann schwere Schäden verursachen.
• Zone mit mittlerem Risiko – Innerhalb dieser Zone besteht das Gefühl, dass im Wasser eine Strömung vorhanden ist, aber die Risiken sind mäßig oder gering.
• Sichere Zone – Innerhalb dieser Zone sind Sie weit genug von der Stromquelle entfernt, dass der Strom gefährlich sein könnte.

Obwohl wir diese Zonen identifiziert haben, ist es nicht einfach, die genaue Entfernung zwischen ihnen zu bestimmen. Hier spielen mehrere Faktoren eine Rolle, sodass wir sie nur schätzen können.

Sei vorsichtig! Wenn Sie wissen, wo sich die Stromquelle im Wasser befindet, sollten Sie versuchen, so weit wie möglich davon entfernt zu bleiben und, wenn möglich, die Stromversorgung abzuschalten.

Risiko- und Sicherheitsabstandsbeurteilung

Wir können Risiko und Sicherheitsabstand anhand der folgenden neun Schlüsselfaktoren bewerten:

• Spannung oder Intensität – Je höher die Spannung (bzw. Blitzstärke), desto höher die Gefahr eines Stromschlags.
• Verteilen – Elektrizität zerstreut oder breitet sich im Wasser in alle Richtungen aus, hauptsächlich an und in der Nähe der Oberfläche.
• flaumig „Strom geht nicht tief ins Wasser. Sogar Blitze reisen nur bis zu einer Tiefe von etwa 20 Fuß, bevor sie sich auflösen.
• Salzgehalt - Je mehr Salze im Wasser sind, desto mehr und breiter wird es leicht elektrifiziert. Meerwasserfluten haben einen hohen Salzgehalt und einen niedrigen spezifischen Widerstand (typischerweise ~22 Ohmcm im Vergleich zu 420 Ohmcm für Regenwasser).
• Temperatur Je wärmer das Wasser ist, desto schneller bewegen sich seine Moleküle. Daher wird sich der elektrische Strom auch in warmem Wasser leichter ausbreiten.
• Topographie – Auch die Topografie des Geländes kann eine Rolle spielen.
• Path – Das Risiko eines Stromschlags im Wasser ist hoch, wenn Ihr Körper der Weg des geringsten Widerstands für den Stromfluss wird. Sie sind nur relativ sicher, solange es andere Pfade mit geringerem Widerstand um Sie herum gibt.
• Berührungspunkt – Verschiedene Körperteile haben einen unterschiedlichen Widerstand. Beispielsweise hat der Arm typischerweise einen geringeren spezifischen Widerstand (~160 Ohmcm) als der Torso (~415 Ohmcm).
• Gerät trennen – Das Risiko ist höher, wenn keine oder eine solche Trenneinrichtung vorhanden ist und deren Reaktionszeit 20 ms überschreitet.

Berechnung des Sicherheitsabstandes

Schätzungen des Sicherheitsabstands können auf der Grundlage von Verfahrensregeln für die sichere Verwendung von Elektrizität unter Wasser und der Forschung in der Unterwasserelektrotechnik vorgenommen werden.

Wenn der Körperstrom ohne geeigneten Auslöser zur Steuerung des Wechselstroms nicht mehr als 10 mA und der Körperleiterwiderstand 750 Ohm beträgt, beträgt die maximale sichere Spannung 6-7.5 V. [1] Die Werte des Sicherheitsabstands im Wasser hängen vom Verhältnis des Fehlerstroms zum maximalen ungefährlichen Körperstrom ab (10 mA für AC, 40 mA für DC):

• Wenn der AC-Fehlerstrom 40 A beträgt, beträgt der Sicherheitsabstand im Meerwasser 0.18 m.
• Wenn die Stromleitung unterbrochen ist (auf trockenem Boden), müssen Sie mindestens 33 Meter Abstand halten, was etwa der Länge eines Busses entspricht. [10] Im Wasser wird diese Distanz viel länger sein.
• Wenn der Toaster ins Wasser fällt, müssen Sie sich innerhalb von 360 Metern (110 Fuß) von der Stromquelle befinden. [3]

Woran erkennt man, ob Wasser elektrisiert ist?

Neben der Frage, wie weit sich Elektrizität im Wasser bewegt, wäre eine weitere wichtige damit zusammenhängende Frage zu wissen, wie man feststellen kann, ob Wasser elektrifiziert ist.

coole Tatsache: Haie können nur wenige Kilometer von einer Stromquelle entfernt einen Unterschied von nur 1 Volt feststellen.

Aber wie können wir wissen, ob überhaupt Strom fließt?

Wenn das Wasser stark elektrisiert ist, denken Sie vielleicht, dass Sie Funken und Blitze darin sehen werden. Aber das ist nicht so. Leider werden Sie nichts sehen, also können Sie es nicht nur anhand des Wassers erkennen. Ohne ein aktuelles Testtool können Sie dies nur herausfinden, indem Sie ein Gefühl dafür bekommen, was gefährlich sein kann.

Der einzige andere Weg, um es sicher zu wissen, besteht darin, das Wasser auf Strömung zu testen.

Wenn Sie zu Hause ein Wasserbecken haben, können Sie das Schockwarngerät verwenden, bevor Sie es betreten. Das Gerät leuchtet rot, wenn es Strom im Wasser erkennt. Im Notfall ist es jedoch am besten, so weit wie möglich von der Quelle entfernt zu bleiben.

Schauen Sie sich unten einige unserer Artikel an.

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Empfehlungen

[1] CVJM. Ein Regelwerk für die sichere Nutzung von Elektrizität unter Wasser. IMCA D 045, R 015. Abgerufen von https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html. 2010.

[2] BCHydro. Sicherer Abstand zu unterbrochenen Stromleitungen. Abgerufen von https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html.

[3]Reddit. Wie weit kann Strom im Wasser reisen? Abgerufen von https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/.

Videolinks

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