Contradicciones en la conductividad

Principalmente sé cómo fluye la electricidad, pero no puedo entender algunos aspectos, y tengo tres ejemplos que no puedo comprender:

  1. El cable del electrodo de encendido del piloto en el calentador/horno de agua de calefacción central de mi casa genera una chispa de alto voltaje y está cubierto por aproximadamente 0,5 mm de aislamiento. Puedes sostenerlo sin efecto mientras está chispeando. Cuando me paro en mi piso de linóleo de espuma usando zapatillas con suela de plástico y coloco un destornillador eléctrico (uno de esos que se encienden cuando hay voltaje en la punta) en una toma de corriente normal (240 V), se enciende.

  2. Algunas personas recomiendan no usar un secador de pelo mientras se está en el baño porque podría recibir una descarga eléctrica si se cae al agua. Los pilones Super Grid (400kV) quedan cubiertos por la lluvia y totalmente cubiertos de hielo helado, desde los cables mismos, pasando por los aisladores, hasta la estructura de soporte de metal. No pasa nada.

  3. Algunos no recomiendan navegar en tren, ya que podría recibir una descarga eléctrica al acercarse demasiado a los cables de alimentación (25 kV). Los mismos cables a veces pasan dentro de los 100 mm de las vigas del puente de hierro fundido en situaciones de poco espacio libre y no hay arcos a tierra.

Estos ejemplos parecen contradictorios. Sé que esto es una locura, pero casi parece que todo lo que puedo hacer personalmente es peligroso, pero todo lo que se hace comercialmente funciona de manera segura. ¿Alguien puede explicarlos?

No.3 es exageración, para asustarte. Si no tienes miedo, te van a matar. En realidad, 25 KV solo pueden saltar de 10 a 20 mm (¡La clave para trabajar de manera segura con los sistemas de energía HV es el miedo y la paranoia exagerados implacables! Podríamos llamarlo "respeto por los peligros", pero va mucho más allá del mero respeto). Ah, también con 400 KV , el agua destilada (agua de lluvia), así como el hielo, se evaporarán de los puntos calientes. Puede parecer conexiones de agua o hielo, pero la vaporización por chispa "EDM" rompe el circuito húmedo.

Respuestas (3)

Se trata de conductividad (resistencia) como mencionas. Un circuito eléctrico necesita un camino completo desde la fuente y luego de regreso a la fuente. Existe peligro cuando es el cuerpo humano el que completa el circuito, ya sea por contacto directo o retorno de capacitancia. El cuerpo humano reacciona de manera diferente al voltaje aplicado ya la corriente a través del cuerpo. Además, aumentar la longitud de la ruta (mayor resistencia) o reducir la capacitancia en el circuito da como resultado menos corriente (ley de ohmios).

  1. Su piso de linóleo y sus zapatos con suela de plástico tienen una resistencia muy alta, lo que resulta en una corriente baja y la capacitancia es probablemente mínima. Te nominaría para el premio Darwin porque sé lo que es tocar los cables de encendido de las bujías de los automóviles.

  2. Un secador de pelo que cae en el baño deja que la electricidad pase a través del agua (resistencia baja) directamente a la piel humana (longitud de trayectoria corta), lo que genera una corriente más alta. Las redes de alto voltaje utilizan aisladores corrugados para aumentar la longitud del camino de la resistencia. La electricidad tiene que seguir el camino de las ondulaciones en lugar de en línea recta, aumentando así la resistencia. La resistencia del aire es bastante alta.ingrese la descripción de la imagen aquí

  3. Igual que la respuesta 2.

    La resistencia del aire es bastante alta.

¡Una caldera del Reino Unido es para la calefacción central! Lo llamas un horno, creo. No es el nombre despectivo de mi coche.
  1. Se trata de la ruta para completar el circuito. ¿Eres parte de eso? En el primer caso, afirma que tiene 0,5 mm de aislamiento entre usted y cualquier cosa conductora. Ese aislamiento está destinado a evitar que algo se arquee a través de él. Supongo que también tenía un gran espacio de aire (alta resistencia) entre usted y el conductor de metal para que no se encendiera.
    El destornillador de detección eléctrica se acopla capacitivamente a tierra a través de usted. Vea aquí para más información.
  2. El agua es muy conductiva solo si tiene muchos sólidos disueltos (iones). Es probable que los pilones con lluvia helada sobre ellos sean agua muy limpia, ya que acaba de ser purificada por el ciclo del agua. Es probable que el agua de una bañera esté llena de cloro, suciedad, jabón y quién sabe qué más, lo que hace que el agua de la bañera sea altamente conductiva.
  3. Debería mostrar una imagen de los rieles eléctricos que se acercan tanto a un puente de hierro fundido, de acuerdo con el diagrama a continuación, eso no es posible sin un arco. El aire es principalmente N2. A 10 cm solo necesitas 1000V para provocar un arco. 25kV puede saltar 30 cm. Lo más probable es que lo que pensó que eran los rieles eléctricos fueran en cambio la estructura de soporte para los rieles eléctricos y en realidad no estaban "calientes".

ingrese la descripción de la imagen aquí

Creo que este es un ejemplo de semántica. Por destornillador eléctrico me refiero a uno de esos que se encienden cuando hay energía en la punta (ver designarcade.co.uk/mtestx12.jpg ). Entonces, ¿cómo pasa la corriente a través de mis zapatillas y lino?
@PaulUszak, los destornilladores funcionan en función de la capacitancia parásita: hay cierta capacitancia (aunque pequeña) de su cuerpo a tierra. También puede tener algo de carga estática al caminar. Conéctese a la red eléctrica a través de una bombilla de neón y fluirá una pequeña corriente a medida que la red alterna. Pequeña corriente a través de la bombilla de neón = brillo.
@horta, la regla general para la longitud de la chispa es de 30 KV por centímetro de espacio. Por lo tanto, sus valores están fuera de más de 10X. Un kilovoltio solo puede saltar unas cien micras. "25kV puede saltar 30 cm" eso no está bien. Tenga en cuenta que el gráfico de Paschen anterior es en función del producto de presión * espacio, por lo que para nitrógeno puro, 720 Torr x 1 cm de espacio da Vb de ~ 30 KV (un cm de espacio, no 30 cm).

1) Tocar un conductor de chispas: aquí hay una imagen de una bujía típica de un vehículo:

Bujía

Puede ver que el enchufe tiene una estructura especial que facilita la generación de chispas: una cabeza puntiaguda y un espacio muy pequeño entre otros terminales. Además, cada vez que hay una chispa, no significa que haya un gran flujo de corriente eléctrica. Cuando te quitas el suéter en invierno, es posible que escuches un crujido (y veas chispas si estás en una habitación oscura), pero no sientes nada porque no había mucha corriente. Además de esto, la corriente siempre seguirá el camino más conveniente. Si toca los cables que van a la bujía, no recibirá una descarga porque la corriente fluirá a través de ese espacio especializado y no a través de usted.

2) Encendido del destornillador (probador) incluso cuando usa zapatillas de deporte de plástico: recuerde que está trabajando con CA aquí. CA también puede pasar a través del condensador además de la resistencia. Cuando se está aislando del suelo usando zapatillas de plástico o alfombras, solo está aumentando la resistencia del camino actual. Sin embargo, todavía hay una capacitancia presente por la cual puede conducir algo de corriente (y recibir una descarga eléctrica si toca el cable vivo durante sus experimentos malvados). Si compara dos casos, uno donde está parado en el piso con los pies descalzos y el segundo con zapatos o algo aislante, encontrará una diferencia en el brillo (según el modelo que esté usando).

3) Mito del secador de pelo: Esto no será tan malo como lo que se muestra en las películas en las que una persona muere cuando se tira un secador de pelo en la bañera. Aplicando el mismo principio: la ruta actual será la más conveniente. La corriente del cable vivo preferirá fluir directamente a Neutral porque es el camino más conveniente y cercano. Si lo mantienen entre esos dos cables, entonces sentirá una descarga, pero no muy fuerte, a menos que entre en contacto directo con el cable vivo. Aquí hay un video de demostración para esto .

Con respecto a esos pilones cubiertos de ico, no pasa nada porque la nieve/lluvia casi no contiene sal. El agua pura es aislante. Entonces, los pilones cubiertos de nieve son casi tan buenos como el aire. Bueno, casi porque tiene una permitividad relativa de alrededor de 80, lo que aumentará las posibilidades de chispas, pero la brecha entre el alto voltaje y la tierra debe haber sido diseñada para tener esto en cuenta.

4) Tren de surf: Nuevamente el mismo concepto que el anterior. 25 kV se descargarán si algún conductor puesto a tierra se encuentra dentro de la distancia requerida para una descarga. O 100 mm es demasiado grande para la descarga o ese haz podría estar aislado del suelo (las posibilidades de que sean muy poco probables). Sin embargo, una persona, si está en un tren en movimiento, puede volcarse o de alguna manera entrar en ese rango y quemarse.