如果我站在水中,悬空的电线真的能电我吗?


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在此处输入图片说明

我们都在电影中看到了这种情况。有人必须穿过一个装满水的房间,那里有一条悬垂的电线,到处都是火花。穷人必须穿过房间,但不能这样做,因为如果电线碰到水,由于水是导体,他显然会被触电。

但这在现实生活中是如此简单吗?如果我真的站在房间里的水中,而高压电线击中了水,那么电流如何流过我而将我电化?只有我的脚在接触水,我的其他身体部位在任何地方都没有接触。实际上,可能会有一些管道等连接到地面,从而将电流传导到地面。如果电流刚刚流过我,我该怎么被电死?

我怀疑这类似于众所周知的情况,有人将吹风机放到浴缸里,有人在里面。为什么在这种情况下电流既不从火线流向中性线,又不从漏极流向地面?为什么简单地被“高压水”电化?(是的,我知道现代家电不太可能出现这种情况,但从理论上让我们考虑一下)。


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我严重建议您不要进行任何测试。
太阳麦克

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答案是:它取决于,其中涉及许多变量,例如:您与电线之间的距离,电线上的电压,水的电导率,水位,浴液的材料,如果浴液是金属还是导电的:性能如何?它已接地,是否已涂漆。我可以继续一会儿。所有这些决定了通过人的电流量。同样,瘦弱的人比“瘦弱的人”处理的电流更少。没有明确的答案。
Bimpelrekkie

草图中的接地符号表示电线上的电源参考的是接地。可能不是。该线上的电源可以与地面隔离。
scorpdaddy

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这个问题让我想起了Electroboom在YouTube上制作的以下视频:youtube.com/watch?
v=dcrY59nGxBg

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“浴缸上有一根裸露的电线……哦,是的!电击电线!我称这是因为如果您洗个澡然后触摸它……..您死了!” -罗恩·斯旺森(Ron Swanson)/安迪·德威尔(Andy Dwyer)-公园和
娱乐区

Answers:


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哦是的 这种现象被称为“电气淹没”。

这个悲惨的案例中,一个女孩决定在喷泉中跳舞,却没有意识到水下的灯光有接地故障。她的肌肉收缩,跌倒了。一位朋友进去试图抓住她,但她也失去了腿部肌肉的控制权,摔倒了。她的另外两个朋友试图营救前两个。

消防员露面,一个one着脚走进去,迷路了,他的朋友们将他拉了出来。消防员花了15分钟试图找到切断开关。

掉入水中的问题是您淹死了。所有四个女孩都做到了。

实际上,多个受害者往往是溺水的唯一线索。

这就是为什么现在所有海滨设施都需要GFCI和切断开关的原因,以及为什么您不应该在靠岸电的船上游泳的原因。

为什么发生电气溺水

您已经看到了涉及电阻器网格的问题。那就是水,电阻的3D网格,您也是其中的一些电阻。

电流按照其电导率(1 /电阻)成比例地流过所有可用路径。1-10 mA足以开始对敏感人员造成问题;100 mA本身具有致命性。

电力想回到源头(极变压器的中性点),接地棒的NEC标准为25欧姆。您可以在这里进行数学运算。

好吧,我通过24欧姆电阻= 5安培获得了120 V电压。因此,只有一小部分当前的需求需要您来解决。如果我们依靠该文章的20 mA,那么1/250的电流足以淹没您。

另请注意:这不足以使典型的13、15、16或20 A分支断路器跳闸

但是,GFCI断路器将在6-8 mA下跳闸。这大大改善了预后。这将其范围缩小为高度不可能的事件组合,其中电流自然限制为小于6 mA,并且几乎所有电流都流过您,并且您非常敏感。


1
这样的许多此类案件不涉及溺水。电流使心脏(和其他事物)停止运转。
布罗克·亚当斯

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“这就是水,电阻的3D网格,而且您也是其中的一些电阻。” 我见过的最好的类比描述这个问题。太棒了!
JRaef

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还有一点:与淡水相比,人体的电阻路径特别低,因此电流会优先流过您。
Martin Bonner

1
@Chloe没有观看整个视频,但是在那种情况下,烤面包机中只包含导电部分-浴缸的外部是不导电的(可能是塞孔除外)。由于混凝土具有导电性,因此任何喷泉或水池的底部都可能是一块合适的地面。
某处某人

1
我不是EE,但这对我来说似乎是一个很好的解释。对于仍然持怀疑态度的人,一个人在我父亲和我认识的其他人面前被电死(没溺水),那是在一个浅水潭中,上面悬挂着一根电线。我不记得所涉及的电压;那是在一家炼油厂。
Flynn

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在像水这样的东西中,电不会以整齐的直线“流到地面”。从HV接触点散发出来的水之间存在电位差。这也可能意味着您的脚处于不同的电位,并且会有可能致命的电流。这就是为什么附近的雷击会电击田间奶牛的原因之一。他们的脚之间的电压差可以是数千伏。


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它也可能根本不会流到地面。例如,如果将悬空的电线连接到UK剃须刀插座(由隔离变压器供电),则唯一可用的路径是将另一根电线引回到变压器的另一侧。
J ...

3
即使是人类,附近的雷击也会触电。矛盾的是,罢工的许多方面如果直接击中您的身体,则比直接击中您的身体更糟(如果电势足够大,前者可以使您的心脏停下来,而后者“只是”会引起灼伤和肺损伤)。
森林

2
特别是考虑到您每天遇到的大多数水都是淡水。人体是盐水,电阻较低,因此,电流会优先流过您。
skyler

2
关于雷击时地面上的电位差:这就是为什么在下蹲时应该双脚并拢(以最小化两脚之间的电位差,从而减小流过它们的电流)的原因(以最大程度地减少直接击打的机会)至少给您一个即时的新纹身)。
彼得-恢复莫妮卡

1
@ PeterA.Schneider蹲坐真的有作用吗?我给人的印象是,人在正常地形上的身高不会对领导者的轨迹产生重大影响。
森林

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我认为答案很简单-您是比淡水更好的导体。我在某个地方读到它,然后让我咯咯笑:“ 人类只是一大袋盐水 ”,这是事实。流过心脏的1 mA电流足以引起心脏病发作,因此在220 V时,220kΩ的电阻是不够的。您小于220kΩ,尤其是在水中时。皮肤是我们唯一的绝缘体。

只是不要尝试。


是的,这是电击的方式-您的电阻比淡水低得多,因此如果您的身体可以用来接地,则电流很乐意从一只脚流到另一只脚。
劳伦·佩希特尔

1
实际上,这是错误的:最严重的电击将发生在与人体具有相同电导率的微咸水中。考虑一下阻抗匹配:当Zload = Zsource时会发生最大功率传输。
德米特里·

@DmitryGrigoryev你是对的。
Atizs

2
@DmitryGrigoryev:调节电压后,最大功率传输发生在匹配的负载上。因此,用其戴维宁等效值代替源,负载应为戴维宁等效串联阻抗的共轭。这与阻抗等于它所置换的水的阻抗完全无关-您要匹配电路的错误部分。(这个问题的另一种说法,你是匹配电阻时,你应该匹配电阻
奔福格特

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“丑陋的袋子,大部分都是水!” 您使我想起了星际迷航的一点幽默。
enorl76

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电流如何流过我以电切割我?

我曾经在有关鳗鱼的问题中张贴过这张照片:

在此处输入图片说明 资料来源:phys.org信用:肯尼思·卡塔尼亚(Kenneth Catania)

电力不会沿着一条首选路径流动,而是以不同的强度在整个水体中流动。如果您碰巧遇到的电流足够大,则会触电死亡。

这个事实有趣的推论是,当你和水具有相当的电导率时,你会受到最严重的冲击。如果水的导电性比您高得多,那么即使是高电流也只会产生很小的电压差,这可能对人体无害。如果水的导电性差得多,则电压差可能会很大,但电流会受到限制。


这是一个棘手概念的很好例证。
Wossname

1
流经水中的电流仅取决于其电阻和持续电压,而不取决于(直接)周围水的电阻。警告“直接”是因为周围的高电阻会使您身体的电位差崩溃(它发生在高电阻部分,并且通过您的身体而使电流下降的电流可能无害)。但是,如果您的身体具有比周围更高的抵抗力,那将根本没有任何好处。(尽管有高电流,您仍需要一个能维持电压的电源。)
彼得-恢复莫妮卡

“如果水的导电性比您高得多,那么即使大电流也只会产生很小的电压差”。我不知道情况是否如此。如果我们假设有一个固定的电压源可以产生任何需要的电流,那么电导率的变化将不会影响总电压。让我们看一下身体抵抗力比水抵抗力大得多的情况。如果总电势保持不变(并且水具有均匀的电导率),那么较小部分的电压降也将保持不变。...
BrtH

...仅当身体的电阻在相同范围内或小于水的电阻时,电压降才会改变,因为电导率不再均匀。但是,电压降只会降低,流过人体的电流也会降低。参见以下模拟:i.imgur.com/Cv9pVMW.png,当水的电阻最小时,通过人体的电流最大。当我们使用不同比例的R1,R4和R6电阻而不是1:1:1时,这也适用。
BrtH

@BrtH都是关于假设的。您的模拟假设电压源可以产生无限大的电流。在这种情况下,我完全同意。
德米特里·格里戈里耶夫

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就像在高电压的水中一样,鸟不会电玩,就像鸟儿可以高高兴兴地栖息在10 kV以上的电力线上(可以将巡线员放到带电的电线上进行维护工作)一样,因为这是没有路的,但是正如您所说,在水中一定会有一条通向地面的路径,因此会有电流流过水中。由于这意味着不同位置的水之间可能存在差异,因此您会感觉到双脚之间存在差异,并且由于人体是皮肤以外的良好导体,因此在湿润时电阻会大大降低,这可能会导致致命电流流过躯干。人们可以并且确实会在船上的24V系统上的咸舱底水中触电死亡,如果电阻足够低,则不需要很多电压。


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我很确定鸟类由于其低电容(从很小的体积)是安全的。这样可以确保几乎没有交流电流流过它们。
森林

被24V电死?您有案例参考吗?
彼得-恢复莫妮卡

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@ PeterA.Schneider对于交流电流而言,这并非完全正确。触摸高压交流线会立即杀死许多人。LiveLeaks上有一些可怕的视频显示,人们在不接地的情况下抓住电线,有时甚至在不触摸电线以外的任何东西的情况下抓住电线。交流电流有时甚至高到足以引起灼伤,使骨骼立即暴露出来(真的)。即使接地电压过高,也只能在接地的情况下触电死亡的神话已经杀死了许多人。
森林

1
@ PeterA.Schneider 如果您的皮肤电阻足够低(由于受伤或与盐水接触等),您绝对可以仅用24V触电。即使12V也可能有害。
森林

1
@ PeterA.Schneider我不是特别渴望浏览愚蠢的青少年被杀死的视频,但是我相信考虑到死亡的暴力程度,电压肯定已经大大高于20 kV。从我记得的情况来看,这也是在第三世界国家,因此保护可能不足。据我所记得,该视频是一个少年试图赶上一条损坏的电线,他的整个身体都在火焰中上升的视频。我敢肯定,如果您确实想查看的话,可以用搜索字词“ electrocution”查看BestGore或LiveLeaks …
forest

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绝对不要尝试任何这些方法。这绝对不是要暗示您应该对任何电的危险都沾沾自喜,但是在处理电的电影中,尤其是在这种类型的场景中,有很多事情常常是极端错误的。通常会使用效果来使电按照故事的要求运行,因此需要注意以下几点:

  • 过电流和其他故障保护:在世界上大多数地区,每个电路都有过电流保护,许多电路都具有接地故障或电弧故障保护。随着制造能力的提高,我们已经能够添加更多保护电气装置并使其安全的方法。在技​​术改进的未来派方案中,通常没有理由对此进行更改。故障会损坏设备,因此即使写了无视人类生命的场景,系统也将有先进的预防措施来限制财产损失。无论如何,不​​管您看到什么支柱部门认为很酷的东西,通常您看到的构成危险的导体实际上都是一根电缆,可见电线从末端伸出。在许多情况下,如所示,导体之间会短路。自己的导体,并使其过流装置或GFCI跳闸。为了使导体保持生命,必须采取其他措施,例如,在与导体连接,掉落或摇动时将其从其上拉开而没有短路,自身短路或接触金属制成的物体而奇迹般地短路断路器焊接关闭(偶尔发生)。
  • 电流在电阻较小的路径上流动更多。您可以并排放置大铜线,湿木头和一条沥青,然后一次将相同的电压连接到这三个端子的两端。大多数电流将流过铜线,更少的电流将流过湿的圆木,而流过沥青的电流则可忽略不计,尽管这三者中都将流过电流。如果折断的电缆上的导体具有足够的电压以对附近的灯具/水/远处的物体产生CGI电弧,则它们具有足够的电压以弧成其自身的回路导体或接地,有时会误将其描绘为英寸。为了使自己的回路导体或地不会成为大多数电弧的目标,第二件事必须出错。这些导体必须在电弧电缆和电源之间的某处断开,以某种方式不会损坏单根高压电缆,而不会破坏其功能。当20mm电弧建立低阻抗返回路径时,电不会倾向于通过空气表来建立电弧。
  • 与电影相比,电通常更为残酷,而且浮华性也要低得多,电影的生存空间通常比实际存在的更大(或更小)。作为电气行业(尤其是配电行业)培训的一部分,您很有可能会看到一个视频,该视频显示有人死于用电或在用电附近工作。太可怕了 残酷,无情,但并不总是很快。电流可以“改变”和传播的实际速度足够快,因此需要质量示例使其易于理解。在某些情况下,电影中刻画的高电压是灵巧,力量和技巧所能应付的,有时候,不可避免地会出现人物角色被杀或蒸发的现象。有时使用低压电线会显示一个人物被某种东西杀死,而这种东西具有较低的致死率。在后一种情况下,作为外行和专业人员我对此感到满意应该以极好的机会将其杀死,将其视为将要杀死的东西。
  • 电流循环流动。每个分子取决于键,核和电子壳,趋于在其周围的每个区域中大致保留一定数量的电子。电子本身在附近反弹,当它们没有太紧地保持在原处时,它们会在附近的分子之间自由飞行,而限制因素是当/当电子移出“需要”电子的区域时,会被施加在附近的其他电子上,还有一个会飞走的电子将其拉入并填充间隙。根据分子和原子核的结构,不同的材料要么紧密地结合电子(绝缘体),要么使它们更自由地流动(导体)。当您使电子沿导线流动时,新的必须替换掉的电子。您将电子泵送到的区域将有太多,而您正在从中抽水的区域将不够。除了返回到太少的位置之外,没有其他地方可以流动,因为周围的所有其他分子都足够。无回路,无电流。
  • 水并不是真正的好导体。脏水,特别是咸水。纯净的水不是(自来水不是纯净的)。除此之外,如果您将发电机放置在大洋彼岸,并在水面上串起一根电线,使电线的末端裸露在远处(水下1米),然后将发电机连接到该电线上以及接地棒,发电机将使电流沿着那条电线沿着大地流进水中,穿过接地棒,然后回到发电机,在这里您需要抽出的电子需要更换。由于盐水的电导率很高,因此在电子线“尝试”时,在大多数方向上导线尖端周围的距离不会有太高的电压/电流 返回到可能的最短路径。随着流动的电子散布以更自由地传播,电压将在其他方向散布。这并不是说电极周围的水并不危险,而是要指出电影通常对电流的流向不是特别准确。
  • 华丽的电弧和火花-看不见电。我们所看到的只是电流通过物体时对物体的影响。热量,光线,运动,偶有气味。为了引起人们的注意,电弧,火花和闪光通常比现实生活中明亮,或者类型错误(例如,爆炸性而非等离子性)。空气的电阻率大约为2100V / mm,这意味着要通过室温空气开始电弧,您希望电弧跳跃的每一毫米都需要2100V。空气一旦开始传导并变成等离子,它的传导性就会很好,但是要花费一定的电压才能产生电弧。

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“•电遵循阻力最小的路径”否。给它两条路径,1000和1001 ohm。是否所有电流都流过1000欧姆路径,而没有电流流过1001欧姆路径?
温妮

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@Winny好点。为了使事情简单化= P,我喷出了一个安全公理。现在已更正。如果您有时间=,请检查重述。
KH

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当有100 mA以上的电流流过时,您会被电死。电线不执行电击,仅将您连接到电流源。

  1. 如果没有电流源,则没有电流。因此,继续并抓住那根电线。什么都不会发生。另一方面,如果电线连接到电流源(例如干衣机的220 VAC电源),则很可能会死亡。

  2. “悬空”的电线没有任何魔术。如果钢丝被牢固地支撑,它将像垂吊一样杀死您。

  3. 要确定正在传导的水中的电场是否可以杀死您……这需要对水体内电压分布进行三维有限元分析。如果电线很热并且接触水,则最好远离电线。另一方面,在水很浅的边缘附近,电流将最小。因此,在继续进行操作之前,您可能会踩到脚趾,看看是否能感觉到任何东西。

  4. 您可以通过向水中添加离子来增加杀伤力。盐或任何强酸或强碱均可。

  5. 有些公用电线根本不是电线,也不带电流。它们是光缆,无害。但是不要打赌。

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