Czy linia wysokiego napięcia może zabić człowieka, nie dotykając go?

Często (dla mnie) słyszę, że linia wysokiego napięcia może zabić człowieka bez dotykania go „jeśli wejdzie na jego pole”. Nie przekonuje mnie ten powód i uważam, że jest to dość naiwne i że niczego nie wyjaśnia.

Ostrzeżenie: wideo pokazuje umierających ludzi. Wideo z informacją o wypadku (dłuższe niż wersja YouTube)

Oto wideo przedstawiające niektórych robotników zabitych przez HV, ale nie jest jasne, czy rusztowanie dotknęło linii, czy po prostu „weszło w pole linii”.

Tak. Im wyższe napięcie, tym większa szczelina powietrzna jest potrzebna, aby zapobiec skakaniu lub wyskakiwaniu łuków między przewodnikami. Ty, mokry, mięsisty człowieku, możesz zapewnić idealną ścieżkę między dwoma przewodami wysokiego napięcia, jeśli znajdziesz się w środku. Nie musisz go dotykać.

To w zasadzie pozwala istnieć błyskawica, cewki Tesli i drabiny Jakuba .

Jak wskazano w komentarzach, im wyższe przewożone napięcie, tym wyższe będą jego wieże transmisyjne i im dalej każdy przewód będzie od pozostałych.

Gaz nie jest bardzo dobrym izolatorem, więc wystarczające napięcie przeskoczy szczelinę. Po ustanowieniu łuku między dwoma punktami, gaz pomiędzy nimi zostaje zjonizowany i staje się niższą impedancją, co oznacza, że ​​prąd będzie nadal płynął - i faktycznie, aby przesunąć łuk, należy przesunąć te dwa punkty dalej niż ich początkowa separacja. . Prawo Paschena opisuje napięcie przebicia gazu na podstawie ciśnienia gazu i napięcia na nich.

Świetlówka opiera się całkowicie na tej zasadzie. Rozrusznik jonizuje gaz, tak że napięcie początkowo przeskoczy szczelinę, a następnie wyłączy się, ponieważ iskra pozostanie ustalona. Jeśli rozrusznik lub rurka są uszkodzone, tak że gaz w rurce nie jest w pełni zjonizowany, a iskra się nie podtrzymuje, rozrusznik będzie się włączał, iskra będzie przez chwilę skakać bez odpowiedniego „wzięcia”, a rurka będzie migać denerwująco.

Zabawny fakt - nazywa się to „łukiem”, ponieważ jeśli masz dwa punkty w wolnym powietrzu z poziomą szczeliną powietrzną, jak pierwotnie wykazano tę zasadę, powietrze wzdłuż ścieżki elektrycznej jest podgrzewane i ma tendencję do wzrostu. Dwa punkty końcowe są nieruchome, ale ścieżka o najniższym oporze rośnie wraz z gorącym powietrzem, więc świecąca linia ścieżki elektrycznej zaczyna się w ustalonych punktach końcowych i zakrzywia się w środku. Ogrzane powietrze szybko unosi się z toru elektrycznego, ale oczywiście więcej za nim. W szczelnie zamkniętej rurce naturalnie nie ma prądów konwekcyjnych, ale termin pozostaje ten sam.

To jest możliwe.

Innym sposobem, aby to zobaczyć: metal, taki jak ten używany do budowy kabli linii energetycznej, jest stosowany w inżynierii jako narzędzie do prostej i niezawodnej kontroli przepływu elektronów z jednego punktu (o wyższym potencjale elektrycznym) do inny (o niższym potencjale elektrycznym).

Powietrze, którym oddychamy, może również działać jako przewodnik, jeśli różnica potencjałów między dwoma punktami (gdziekolwiek się znajdują) jest wystarczająco wysoka, aby pokonać napięcie przebicia elektrycznego (pomyśl o zjawiskach takich jak błyskawica).

Zobacz także: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_breakdown

Powodem, dla którego „wkroczył na swoje pole”, jest mumbo-jumbo, ale efekt, przed którym ostrzega, jest bardzo realny i bardzo zagraża życiu, a fraza ta ma prawdopodobnie więcej sensu dla osób bez wykształcenia wyższego niż mówienie o potencjalnych gradientach oraz mechanizmy niszczenia izolacji, które są dość nieistotne dla działalności polegającej na utrzymaniu się przy życiu.

Człowiek jest bardzo dobrym przewodnikiem elektryczności w porównaniu do powietrza. Przy zwykłym napięciu sieciowym podeszwy butów z tworzywa sztucznego mogą zapewnić izolację przed śmiertelnym wstrząsem dochodzącym z rąk lub głowy i wyrzucanym na ziemię przez stopy, ale nie są wystarczająco grube, aby stanowić znaczącą barierę dla dziesiątek lub setek kilowoltów.

Tak więc człowiek zbliża się zbytnio do kabla bardzo wysokiego napięcia. Jest skutecznie uziemiony. Odległość powietrza między nim a kablem staje się zbyt mała. Gradient potencjału staje się zbyt wysoki. Powietrze się rozpada. Powstaje łuk łączący człowieka między kablem a ziemią. Prawdopodobnie umiera. Jeśli nie, jego rany mogą być takie, że żałuje, że nie umarł.

Więc trzymaj się z dala od tego „pola”.

No tak. Pole jest miejscem, w którym przemieszcza się energia. Między przewodami i wokół nich rodzaj elektromagnetycznego trąby powietrznej przenosi energię przez przestrzeń, starannie skorygowaną przez niewielkie ruchy ładunków w morzu wolnych elektronów w drutach.

Niestety przyprowadź inne ciało z ładunkami, które mogą się swobodnie poruszać (np. Worek wody z wolnymi jonami), w pobliżu kabla / kabli, a pole zostanie zniekształcone i przekierowane, zwiększając potencjalne różnice w polu. To ostatecznie powoduje jonizację szczeliny powietrznej i dalsze kierowanie energii pola w niekontrolowany sposób.

To bardzo źle, jak na worek na wodę :(

Użyliśmy terminu „Odległość uderzenia” w Narzędziu, dla którego pracowałem. Przy nowym projekcie przyjechałem do pracy, aby odkryć, że beton wylany zaledwie dwa dni wcześniej (na parę podpór autobusowych) był wybijany. Kiedy zapytałem naszego inżyniera projektu „dlaczego?” Byłem oszołomiony, gdy dowiedziałem się, że Odległość Strajku dla 345 KV wynosiła (myślę) CZTERDZIEŚCI CALI, a wysokość tych podpór odsunęła uziemioną stal zaledwie 36 cali. Tak, bardzo gorąca linia wyciągnie cię i złapie!

Kilka lat później byłem w zespole Land Survey i musiałem podnieść cel / pryzmat na mojej wędce nieco wyżej do strzału. Nie byłem w odległości 15 stóp od przewodników, ale pręt miał wystarczająco efekt anteny, że czułem silny, niewygodny szum z powodu prądu przepływającego przeze mnie na ziemię pode mną. Morał tej drugiej historii jest następujący: nawet jeśli nie jesteś wystarczająco blisko, aby spowodować pojawienie się łuku, możesz, na znacznie większych odległościach, odczuwać dyskomfort pod wpływem wysokich energii obecnych w pobliżu wysokiego napięcia.

Odpowiedź jest jednoznaczna: tak, jest to możliwe . Jeśli nie ma wystarczającego „marginesu bezpieczeństwa” (wysokość linii nad ziemią), wysokość osoby wystarczy, aby skrócić „długość wygięcia” drutu WN. W rezultacie napięcie wyskoczy z linii do (i przez) osobę oraz do ziemi.
To, czy dana osoba zostanie zabita, zależy od tego, jak długo utrzymywany jest łuk.

Istnieje wiele bardzo poważnych zagrożeń związanych z łukiem. Wszyscy słusznie wskazują, że jest to główny problem. Istnieje jednak inny element układanki, który wskazywałby bezpośrednio na argument, że może on zabić „jeśli wejdą na pole”.

Gdy znajdziesz się w polu linii wysokiego napięcia prądu przemiennego, musisz zacząć martwić się o nowe efekty, o które wcześniej nie musiałeś się martwić. Na przykład dowolny metal, który trzymasz, właśnie stał się anteną. Wszystko, co może działać jak induktor, zaczyna wytwarzać prąd. Wszelkiego rodzaju zaskakujące interakcje mogą wystąpić w silnym polu elektromagnetycznym.

Czułbym się swobodnie, mówiąc, że wyładowanie łukowe jest naprawdę dużym ryzykiem, ale jeśli jesteś w silnym polu elektromagnetycznym, masz wiele nieintuicyjnych rzeczy, na które musisz również zwrócić uwagę. Ale podobnie jak we wszystkich tematach związanych z wysokim napięciem, najlepszą zasadą jest „Jeśli musisz poprosić Stack Exchange, nie rób tego!”

Mając wątpliwą przyjemność z pracy przy ogrodzeniach biegnących poniżej linii przesyłowych wysokiego napięcia, byłem wielokrotnie poważnie zaskoczony przez napięcie indukcyjne. Inżynier ds. Transmisji powiedział mi kiedyś, że jednym z powodów, dla których podstacje wysokiego napięcia mają matę uziemiającą, są względy bezpieczeństwa. Linia przesyłowa 800 kV może wytwarzać śmiertelne napięcia indukcyjne w nieuziemionej konstrukcji metalowej znajdującej się poniżej linii. Na normalnej wysokości roboczej nie stanowi to zagrożenia, ale nawet tutaj możesz wziąć neonówkę, stanąć pod linią i będzie świecić.

Jeśli kabel znajduje się na ziemi i jest pod napięciem, masz problem z odległością kroku, że jeśli zrobisz krok wystarczająco duży (normalnej wielkości), potencjał między stopami może być taki, że twój opór jest mniejszy niż ziemia i przechodzi przez ciebie . W miejscach takich jak podstacje, w których jest to problem, istnieje płaszczyzna uziemienia taka, że ​​przynajmniej dla ludzi tak się nie stanie, ani po dotknięciu ogrodzenia lub innego metalowego słupka (odległość ręki do stopy).

Powinieneś tasować lub skakać stopami razem (i nie upaść) zamiast chodzić, jeśli w takiej sytuacji. Należy również pamiętać, że systemy dystrybucji energii mogą próbować kilka razy, jeśli wystąpi awaria, linia zepsuje się, nastąpi zanik zasilania, ponowna próba wyładowania linii na ziemi, awaria, wyłączenie, ponowna próba za minutę lub dwie później ... Więc nie ufaj nowo opadła linia, aby pozostać z dala.