电在水中能传播多远？

水通常被认为是电的良导体，因为如果水中有电流，有人接触它，就会触电。

有两件事需要注意，这可能很重要。 其中之一是水的类型或盐分和其他矿物质的含量，第二个是与电接触点的距离。 本文对两者均进行了解释，但重点关注第二个，以探索电在水中的传播距离。

我们可以区分水中一个点电源周围的四个区域（高危、危险、中危、安全）。 然而，与点源的确切距离很难确定。 它们取决于几个因素，包括压力/强度、分布、深度、盐度、温度、地形和阻力最小的路径。

水中安全距离的值取决于故障电流与人体最大安全电流的比值（AC 10 mA，DC 40 mA）：

• 如果交流故障电流为40A，海水中的安全距离为0.18m。
• 如果电源线断电（在干燥的地面上），您必须保持至少 33 米（10 英尺）的距离，这大约是一辆公共汽车的长度。 在水中，这个距离会大得多。
• 如果烤面包机掉入水中，您必须在距离电源 360 英尺（110 米）的范围内。

我将在下面详细介绍。

为什么知道很重要

了解电力在水中可以传播多远非常重要，因为当水下有电或有电流时，任何在水中或与水接触的人都有触电的危险。

了解避免这种风险的最安全距离是多少会很有帮助。 当在洪水情况下可能存在这种风险时，掌握这方面的知识非常重要。

了解电流在水中可以传播多远的另一个原因是电钓鱼，即故意让电流通过水来捕鱼。

水型

纯净水是很好的绝缘体。 如果没有盐或其他矿物质，触电的风险就会很小，因为电流无法在清澈的水中传播很远。 然而，实际上，即使是看起来清澈的水也可能含有一些离子化合物。 正是这些离子可以导电。

获得不会让电通过的清洁水并不容易。 即使是蒸汽冷凝的蒸馏水和科学实验室制备的去离子水也可能含有一些离子。 这是因为水是各种矿物质、化学品和其他物质的极佳溶剂。

您正在考虑电力流向的水很可能不干净。 普通的自来水、河水、海水等都不会干净。 与假设的或难以找到的干净水不同，盐水由于其盐分 (NaCl) 含量而成为更好的电导体。 这允许离子流动，就像导电时电子流动一样。

与接触点的距离

正如你所预料的那样，你离水中电流源的接触点越近，就越危险，而离得越远，电流就越小。 电流可能足够低，在一定距离内不会那么危险。

与接触点的距离是一个重要因素。 换句话说，我们需要知道在电流变弱到安全之前，电力在水中传播了多远。 这与了解电流或电压可忽略不计、接近或等于零之前在整个水中的电传输距离一样重要。

我们可以区分起点周围的以下区域，从最近到最远：

• 高危险区 – 与该区域内的水接触可能是致命的。
• 危险地带 – 与该区域内的水接触会造成严重伤害。
• 中等风险区 – 在这个区域内，感觉有水流，但风险为中等或低度。
• 安全区——在这个区域内，你离电源足够远，电力可能是危险的。

虽然我们已经确定了这些区域，但确定它们之间的确切距离并不容易。 这里涉及到几个因素，所以我们只能估计它们。

当心！ 当你知道水中的电源在哪里时，你应该尽量远离它，如果可以的话，关掉电源。

风险和安全距离评估

我们可以根据以下九个关键因素来评估风险和安全距离：

• 紧张或强度 – 电压（或闪电强度）越高，触电的风险就越高。
• 分发 – 电力在水中向各个方向消散或传播，主要是在水面和水面附近。
• 深度 “电不会深入水中。 即使是闪电，在消散之前也只能传播到大约 20 英尺的深度。
• 盐度 - 水中的盐分越多越宽越容易带电。 海水洪水具有高盐度和低电阻率（与雨水的 22k ohmcm 相比，通常约为 420 ohmcm）。
• 体温 水越热，其分子移动得越快。 因此，电流也将更容易在温水中传播。
• 地形 – 该地区的地形也很重要。
• 途径 – 如果您的身体成为电流流动阻力最小的路径，则在水中触电的风险很高。 只要您周围有其他阻力较低的路径，您就相对安全。
• 接触点 – 身体的不同部位有不同的阻力。 例如，手臂的电阻率 (~160 ohmcm) 通常低于躯干 (~415 ohmcm)。
• 断开设备 – 如果没有断开装置或有一个且其反应时间超过 20 毫秒，则风险更高。

安全距离的计算

可以根据水下安全用电实践规范和水下电气工程研究来估算安全距离。

如果没有合适的释放器来控制交流电流，如果人体电流不超过 10 毫安且人体走线电阻为 750 欧姆，则最大安全电压为 6-7.5V。 [1] 水中安全距离的数值取决于故障电流与人体最大安全电流的比值（AC 10 mA，DC 40 mA）：

• 如果交流故障电流为40A，海水中的安全距离为0.18m。
• 如果电源线断电（在干燥的地面上），您必须保持至少 33 米（10 英尺）的距离，这大约是一辆公共汽车的长度。 [2] 在水中，这个距离会长得多。
• 如果烤面包机掉入水中，您必须在距离电源 360 英尺（110 米）的范围内。 [3]

如何判断水是否带电？

除了电在水中传输多远的问题之外，另一个重要的相关问题是知道如何判断水是否带电。

很酷的事实：鲨鱼可以检测到距电源几英里外低至 1 伏特的电压差。

但是我们怎么知道电流是否在流动呢？

如果水是高度带电的，您可能会认为您会在其中看到火花和螺栓。 但事实并非如此。 不幸的是，你什么也看不到，所以你不能只看水就知道。 如果没有当前的测试工具，唯一的了解方法就是感受它，这可能很危险。

唯一可以确定的方法是测试水流。

如果家里有水池，可以在进入之前使用电击警报装置。 如果检测到水中有电，该设备会亮起红色。 但是，在紧急情况下，最好尽可能远离源头。

看看我们下面的一些文章。

• 小夜灯耗电大吗
• 电能穿过木头吗
• 氮气导电

建议

[1] 基督教青年会。 一套在水下安全用电的规则。 IMCA D 045，R 015。从 https://pdfcoffee.com/d045-pdf-free.html 检索。 2010.

[2] BCHydro。 与断线的安全距离。 从 https://www.bchydro.com/safety-outages/electrical-safety/safe-distance.html 检索。

[3] 红迪网。 电在水中能传播多远？ 取自 https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2wb16v/how_far_can_electricity_travel_through_water/。

视频链接

罗森报告：如何发现水池、湖泊中的杂散电压 | 今天