電在水中能傳播多遠？

水通常被認為是電的良導體，因為如果水中有電流並且有人觸摸它，就會觸電。

有兩件事需要注意，這可能很重要。 其中之一是水的類型或鹽分和其他礦物質的含量，第二個是與電接觸點的距離。 本文對兩者均進行了解釋，但重點關注第二個，以探索電在水中的傳播距離。

我們可以區分水中一個點電源周圍的四個區域（高危、危險、中危、安全）。 然而，與點源的確切距離很難確定。 它們取決於幾個因素，包括壓力/強度、分佈、深度、鹽度、溫度、地形和阻力最小的路徑。

水中安全距離的值取決於故障電流與人體最大安全電流的比值（AC 10 mA，DC 40 mA）：

• 如果交流故障電流為40A，海水中的安全距離為0.18m。
• 如果電源線斷電（在乾燥的地面上），您必須保持至少 33 米（10 英尺）的距離，這大約是一輛公共汽車的長度。 在水中，這個距離會大得多。
• 如果烤麵包機掉入水中，您必須在距離電源 360 英尺（110 米）的範圍內。

我將在下面詳細介紹。

為什麼知道很重要

了解電力在水中可以傳播多遠非常重要，因為當水下有電或有電流時，任何在水中或與水接觸的人都有觸電的危險。

了解避免這種風險的最安全距離是多少會很有幫助。 當在洪水情況下可能存在這種風險時，掌握這方面的知識非常重要。

了解電流在水中可以傳播多遠的另一個原因是電釣魚，即故意讓電流通過水來捕魚。

水型

純淨水是很好的絕緣體。 如果沒有鹽或其他礦物質，觸電的風險就會很小，因為電流無法在清澈的水中傳播很遠。 然而，實際上，即使是看起來清澈的水也可能含有一些離子化合物。 正是這些離子可以導電。

獲得不會讓電通過的清潔水並不容易。 即使是蒸汽冷凝的蒸餾水和科學實驗室製備的去離子水也可能含有一些離子。 這是因為水是各種礦物質、化學品和其他物質的極佳溶劑。

您正在考慮電力流向的水很可能不干淨。 普通的自來水、河水、海水等都不會乾淨。 與假設的或難以找到的干淨水不同，鹽水由於其鹽分 (NaCl) 含量而成為更好的電導體。 這允許離子流動，就像導電時電子流動一樣。

與接觸點的距離

正如你所預料的那樣，你離水中電流源的接觸點越近，就越危險，而離得越遠，電流就越小。 電流可能足夠低，在一定距離內不會那麼危險。

與接觸點的距離是一個重要因素。 換句話說，我們需要知道在電流變弱到安全之前，電力在水中傳播了多遠。 這與了解電流或電壓可忽略不計、接近或等於零之前在整個水中的電傳輸距離一樣重要。

我們可以區分起點周圍的以下區域，從最近到最遠：

• 高危險區 – 與該區域內的水接觸可能是致命的。
• 危險區域 – 與該區域內的水接觸會造成嚴重傷害。
• 中等風險區 – 在這個區域內，感覺有水流，但風險為中等或低度。
• 安全區——在這個區域內，你離電源足夠遠，電力可能是危險的。

雖然我們已經確定了這些區域，但確定它們之間的確切距離並不容易。 這裡涉及到幾個因素，所以我們只能估計它們。

當心！ 當你知道水中的電源在哪裡時，你應該盡量遠離它，如果可以的話，關掉電源。

風險和安全距離評估

我們可以根據以下九個關鍵因素來評估風險和安全距離：

• 緊張或強度 – 電壓（或閃電強度）越高，觸電的風險就越高。
• 分發 – 電力在水中向各個方向消散或傳播，主要是在水面和水面附近。
• 深度 “電不會深入水中。 即使是閃電，在消散之前也只能傳播到大約 20 英尺的深度。
• 鹽度 - 水中的鹽分越多越寬越容易帶電。 海水洪水俱有高鹽度和低電阻率（與雨水的 22k ohmcm 相比，通常約為 420 ohmcm）。
• 體溫 水越熱，其分子移動得越快。 因此，電流也將更容易在溫水中傳播。
• 地形 – 該地區的地形也很重要。
• 途徑 – 如果您的身體成為電流流動阻力最小的路徑，則在水中觸電的風險很高。 只要您周圍有其他阻力較低的路徑，您就相對安全。
• 接觸點 – 身體的不同部位有不同的阻力。 例如，手臂的電阻率 (~160 ohmcm) 通常低於軀幹 (~415 ohmcm)。
• 斷開設備 – 如果沒有斷開裝置或有一個且其反應時間超過 20 毫秒，則風險更高。

安全距離的計算

可以根據水下安全用電實踐規範和水下電氣工程研究來估算安全距離。

如果沒有合適的釋放器來控制交流電流，如果人體電流不超過 10 毫安且人體走線電阻為 750 歐姆，則最大安全電壓為 6-7.5V。 [1] 水中安全距離的數值取決於故障電流與人體最大安全電流的比值（AC 10 mA，DC 40 mA）：

• 如果交流故障電流為40A，海水中的安全距離為0.18m。
• 如果電源線斷電（在乾燥的地面上），您必須保持至少 33 米（10 英尺）的距離，這大約是一輛公共汽車的長度。 [2] 在水中，這個距離會長得多。
• 如果烤麵包機掉入水中，您必須在距離電源 360 英尺（110 米）的範圍內。 [3]

如何判斷水是否帶電？

除了電在水中傳輸多遠的問題之外，另一個重要的相關問題是知道如何判斷水是否帶電。

很酷的事實：鯊魚可以檢測到距電源幾英里外低至 1 伏特的電壓差。

但是我們怎麼知道電流是否在流動呢？

如果水是高度帶電的，您可能會認為您會在其中看到火花和螺栓。 但事實並非如此。 不幸的是，你什麼也看不到，所以你不能只看水就知道。 如果沒有當前的測試工具，唯一的了解方法就是感受它，這可能很危險。

唯一可以確定的方法是測試水流。

如果家裡有水池，可以在進入之前使用電擊警報裝置。 如果檢測到水中有電，該設備會亮起紅色。 但是，在緊急情況下，最好盡可能遠離源頭。

看看我們下面的一些文章。

• 小夜燈耗電大嗎
• 電能穿過木頭嗎
• 氮氣導電

建議

[1] 基督教青年會。 一套在水下安全用電的規則。 IMCA D 045，R 015。從 https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html 檢索。 2010.

[2] BCHydro。 與斷線的安全距離。 從 https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html 檢索。

[3] 紅迪網。 電在水中能傳播多遠？ 取自 https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/。

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羅森報告：如何發現水池、湖泊中的雜散電壓 | 今天