¿Por qué es más peligroso tocar un cable de línea de alto voltaje donde la corriente es menor que en los hogares?

He visto que la energía se transmite desde las centrales eléctricas a los hogares a alto voltaje y baja corriente para minimizar la pérdida de energía.

Eso significa que la corriente en la línea de transmisión es menor que la corriente en el cableado doméstico, ya que, al usar un transformador, disminuimos el voltaje y la corriente aumenta para mantener la misma potencia.

Como es la corriente lo que es peligroso, ya que significa cuánta carga fluye por unidad de tiempo: ¿por qué las líneas de transmisión son más peligrosas que las líneas domésticas, aunque el voltaje es alto, pero la corriente es menor?

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat , dos veces .

Respuestas (7)

La corriente que fluye en el cable es irrelevante para el peligro.

Es la corriente que fluye a través de su cuerpo lo que le hará daño, y la cantidad de corriente que fluye a través de su cuerpo será proporcional al voltaje entre el cable y cualquier otra cosa que esté tocando (por ejemplo, el suelo sobre el que está parado). .)

Solo agregaría que un pulso de voltaje suficientemente alto pero con una corriente minúscula también puede ser peligroso porque puede interferir con los impulsos eléctricos que impulsan el músculo cardíaco.
@Solomon Lento, me temo que si la corriente a través del cuerpo aumenta con el voltaje, la corriente neta que fluye a través del cable aumentará debido a las conexiones en paralelo, gracias.
@hyportnex, con la misma lógica, sería más peligroso en los hogares a medida que fluye más corriente en los hogares, gracias.
@sachin, ¿qué quiere decir con más flujos actuales en los hogares? Obviamente, una línea de transmisión de energía de alto voltaje transporta mucha más corriente que un solo hogar.
@sachin No creo que entiendas cómo funciona la corriente en circuitos paralelos. Si provoca un corto que es paralelo a otro circuito, la corriente no es la misma para esas dos ramas, la corriente sube infinitamente en el corto (o hasta que el voltaje cae por falta de energía) y la corriente llega a casi 0 en el circuito normal. Tu cuerpo sería similar a un cortocircuito en esa escala.
Tampoco olvidemos que el voltaje suficientemente alto permite arquearse a través del aire, por lo que uno puede ser electrocutado incluso si no se toca del todo.
@sachin, Re, "la corriente que fluye a través del cable aumentará debido a las conexiones en paralelo". Um... Sí... Se necesita menos de 1/10 de amperio para matarte dependiendo de dónde fluya la corriente a través de tu cuerpo. Eso es insignificante en comparación con la corriente que normalmente fluye en las líneas de distribución de energía. Mientras estás siendo electrocutado por la radio que cayó en tu bañera, las luces de las casas de tus vecinos ni siquiera parpadearán.
Las radios en las bañeras solo matan a la gente en las películas. En la vida real, solo te electrocutarías si intentas sacar la radio de la bañera mientras aún estás parado en ella. Porque entonces estás tocando un cable vivo (a través de la radio húmeda) y conectado a tierra (por el agua del baño que toca el desagüe). Eso te hace parte de un circuito. De lo contrario, su radio se acortará en el agua y disparará el interruptor. Verás una chispa y escucharás un fuerte estallido. La única posibilidad real de lastimarte es que podría asustarte y hacerte caer y golpearte la cabeza.
@candied_orange Se ha ido por la tangente, pero como estamos allí: 1) si el cable neutro también hace contacto con el agua, normalmente será la ruta de retorno de menor impedancia, especialmente donde la tubería es de plástico. 2) Los cables vivos en aguas de inundación (por ejemplo) presentan un peligro para las personas en esa agua, incluso si no tocan el cable, ya que sus cuerpos húmedos y salados pueden formar parte de una ruta de fuga de baja impedancia hacia la tierra, suficiente para que tomen una fracción peligrosa de la corriente de fuga total. Lo mismo ocurre con los rayos que caen cerca de los nadadores, incluidos los buzos.

La corriente que daña un cuerpo está muy por debajo de la capacidad actual de cualquier línea eléctrica típica (miliamperios frente a amperios). Además, la resistencia del cuerpo es bastante alta. Por lo tanto, cualquier línea eléctrica con suficiente voltaje será capaz de proporcionarle a un cuerpo una cantidad de corriente letal. Por lo tanto, es el voltaje de la línea eléctrica, solo, el que dicta cuánta corriente pasará por el cuerpo. Solo cuando la fuente de energía tiene una corriente máxima extremadamente baja (como, por ejemplo, una esgrima eléctrica o un pequeño exterminador de insectos), un cuerpo drenará la energía y, por lo tanto, hará que el voltaje caiga.

Me temo que si la corriente a través del cuerpo aumenta con el voltaje, la corriente neta que fluye a través del cable aumentará debido a las conexiones en paralelo, gracias.
Creo que lo estás comprendiendo ahora, sachin. Parafraseando, si toca las líneas eléctricas, proporciona una ruta de menor resistencia entre los cables. Siguiendo la Ley de Ohm, pasará más corriente por los cables, y esa cantidad de corriente te hará daño.
@Jetpack, ¿cómo puede pasar más corriente a través del cable cuando ya está fijado para una potencia particular que obedece a P = VI? Sí, cuando atraviesa el cuerpo, fluye más corriente a través del cuerpo, pero esa corriente es en realidad una parte de la baja corriente en el cable principal, lo que resulta en una corriente más baja que la original que fluye a través del cable principal, gracias.
@sachin Si la potencia se mantiene constante, el voltaje caerá a medida que aumente la corriente. Si el voltaje se mantiene constante, la corriente más alta simplemente extrae más energía de la estación. Tenga en cuenta que la demanda de energía en la red es naturalmente variable. La infraestructura de red funciona para mantener voltajes estables mediante el ajuste continuo de la energía producida. Ahora, dependiendo de la cantidad de energía que consuma, puede causar un pico de energía notablemente inusual, en cuyo caso algo podría explotar o cortar la energía (aunque probablemente no lo suficientemente rápido como para salvarlo).
Creo que la corriente que se usa en las sillas eléctricas americanas de 2kV es solo de 1 o 2A, y eso es para asegurar una cocción completa del individuo condenado. Mucho menos causará fibrilación (alrededor de 0.1A).

Primero, una palabra de aclaración. "Menos corriente de lo que habría sido" no significa que la corriente sea realmente "baja". Recuerde que las líneas HV dan servicio a varias casas, por lo que el flujo de corriente a través de ellas sigue siendo típicamente más alto que el que fluye hacia una sola casa promedio.

Sin embargo, la corriente que fluye a través del cable no es lo que hace que sea peligroso tocar el cable o no*. Lo importante es la corriente que fluye a través de ti cuando tocas el cable. Entonces, la pregunta es, "¿cuánta corriente fluiría a través de ti si tocaras el cable?"

En igualdad de condiciones, la corriente que fluye a través de usted es directamente proporcional al voltaje a través de usted. El doble de voltaje, el doble de corriente. Y es por eso que es peligroso tocar un cable de baja corriente de alto voltaje: el alto voltaje impulsará la corriente a través de usted independientemente de cuál haya sido el flujo de corriente anterior.

Sin embargo, esa no es toda la historia. El hecho es que no existe una fuente de voltaje perfectamente constante. Su cuerpo representaría una carga adicional a cualquiera que sea la fuente de electricidad, lo que tendería a reducir el voltaje. Los ionizadores de aire de alto voltaje y los generadores de ozono son (generalmente) perfectamente seguros para tocar, porque su circuito de suministro de energía tiene una capacidad de entrega de corriente casi nula, por lo que tocarlo reduce el voltaje a una pequeña fracción de lo que era sin carga. Las cercas eléctricas (para ganado o mascotas) tienen una capacidad un poco más alta, por lo que el voltaje cae lo suficiente como para que no sea peligroso, pero lo suficiente como para darle un poco de chispa. Sin embargo, para las líneas de energía eléctrica, la carga presentada por su cuerpo es increíblemente pequeña en comparación con lo que normalmente suministran, por lo que la caída de voltaje es indetectablemente minúscula.

* Bueno, el alto flujo de corriente a través de un cable da como resultado una gran cantidad de calor residual que se genera, así que supongo que, técnicamente hablando, una alta corriente podría ser peligrosa porque podría quemarte.

Tome un sistema de distribución de 11kV/415v, 500KVA. Entonces la corriente máxima en el lado HV = 500/{sqrt(3) * 11} = 26,24 A. La corriente máxima en el lado LV = 500/{sqrt(3) * 0,415} = 695,6 A.
@Michael Harvey, el OP no dijo "corriente máxima en el lado LV". Dijeron “corriente en el cableado doméstico”. Como dice HiddenWindshield, la corriente es de hecho menor que la corriente de línea HV. Su cálculo difiere del anterior por un factor del número de hogares atendidos por la línea HV.
@En el Reino Unido, con un suministro doméstico de 240 V, solíamos tener un fusible de 60 A como estándar para proteger cada casa, hoy en día podría ser de 80 A o 100 A. Un circuito de distribución de 132 kV puede transportar 300 A en cada una de sus tres fases, lo que es MÁS que cualquier hogar. Una línea de transmisión HV de 240 o 400 kV puede tener una corriente normal de más de 1000 A, que es, nuevamente, más (no menos, como dice el OP) que cualquier hogar.
@MichaelHarvey Cuando dices "OP", ¿estás hablando de lo que publiqué o de lo que publicó Sachin ? Debido a que está respondiendo a mi publicación, pero está diciendo lo mismo que dije, la corriente en una línea HV suele ser mayor que en un solo hogar.
@HiddenWindshield: la convención es que 'OP' significa 'Cartel original', es decir, 'la persona que hizo la pregunta original'. En este caso eso es 'sachin'.
Me pregunto si el OP está pensando en algún tipo de sistema de distribución de energía al estilo estadounidense con voltajes de distribución bastante bajos de 7-15 kV en cables a lo largo de una calle con transformadores montados en postes para cada casa. Créeme, sachin, toca el lado HV, estás perdido.
@MichaelHarvey "toca el lado HV, mientras también estás conectado a tierra, y estás perdido". Arréglalo por ti. Los birbs se paran regularmente en las líneas HV, para recargar, durante sus operaciones secretas de vigilancia del gobierno.
La mayoría de las personas (al menos las que conozco) no pueden volar y miden más de unas pocas pulgadas.

La corriente en los cables de transmisión es más baja para una determinada cantidad de energía que se entrega que la corriente en los cables de menor voltaje que transmiten la misma cantidad de energía . Todavía puede suministrar muchas, muchas veces más corriente de la que se necesita para electrocutarte.

Parece que tiene la idea errónea de que la corriente y la potencia son fijas. El cable suministra cualquier corriente que las cargas adjuntas permitan pasar. Sin carga, no hay corriente ni energía entregada, con una carga pesada, hay mucha corriente y mucha energía... es el voltaje que es (más o menos) fijo. Al convertirse en parte del circuito, se convierte en otra carga, y un cable de alto voltaje suministrará fácilmente un poco más de corriente para pasar a través de usted.

Los voltajes más altos son más peligrosos en general porque un voltaje más alto puede conducir una corriente letal a través de una ruta de mayor resistencia que incluye su cuerpo, y los voltajes lo suficientemente altos pueden hacer que los aisladores (incluido el aire) se descompongan y dejen de protegerlo.

Porque el aumento de voltaje es mejor para superar la poca resistencia eléctrica que proporciona la superficie del cuerpo (y cualquier intento de aislamiento), y conducirá una corriente más alta a través de las cosas blandas que presumiblemente valoras.

Y existe el riesgo de un arco voltaico, y si eso sucede, sus restos estarán lo suficientemente carbonizados como para que no reciban un funeral con ataúd abierto.

Puede llegar a una situación desbocada en la que la corriente inicial calienta su cuerpo y hace que las células pierdan agua, lo que reduce la resistencia del cuerpo, lo que hace que fluya más corriente, lo que lo calienta aún más, en un ciclo. La corriente sube muy rápido hasta que tu cuerpo realmente explota (estalla en pedazos). Todo tomaría una pequeña fracción de segundo. Esto le sucedió a un niño que se subió al techo de una estación alimentadora de ferrocarril de 25 kV cerca de mi casa y se agarró a una barra de bus viva.

Es por múltiples razones.

En primer lugar, 30 mA a través del cofre es el territorio de peligro. Pueden pasar cosas antes de esto, pero ahí es donde generalmente es realmente peligroso. La piel seca puede tener una resistencia de 10 kohm o más, por lo que con 110 V o 220 V está en el límite si ingresa al territorio realmente peligroso.

Si recibe corriente a través de un brazo u otras partes del cuerpo, pero no a través del pecho, es casi seguro que se alejará de 220 V.

Si saltamos a una línea de 22 kV y asumimos una resistencia de la piel de 10 kohm, la corriente ya no está por debajo de los 30 mA, es la friolera de 2 A, muy por encima de lo que es fatal. Y ya no está depositando decenas de vatios. Está depositando decenas de kilovatios. Cerca de 50 kW si asumimos una resistencia estática de 10 kohm.

Esto conduce a quemaduras internas y externas. Esas quemaduras también pueden provocar insuficiencia renal . Incluso si solo recibe corriente a través de una parte del cuerpo que no sea su pecho, tendrá quemaduras graves.

Eso significa que la corriente en la línea de transmisión es menor que la corriente en el cableado doméstico, ya que, al usar un transformador, disminuimos el voltaje y la corriente aumenta para mantener la misma potencia.

Esto es un error. El voltaje es alto para reducir las pérdidas, pero no tiene una línea de distribución de 22 kV hasta su casa. Lo tienes a tu barrio. No es raro tener cientos de amperios disponibles en una línea de alto voltaje. Además, es probable que el rendimiento de cortocircuito proporcione una potencia de cortocircuito mayor que la que recibe en los tomacorrientes de su hogar, ya que es probable que la impedancia en el sistema sea baja.

Gran respuesta que incluye los números relevantes. Los números asumen familiaridad con la ley de Ohm, pero el lector puede omitir todos los números para tener una buena idea de los resultados típicos. Los números simplemente explican los resultados.
Está escrito desde la perspectiva de alguien que trabaja con electricidad, no con física. Y realmente tampoco creo que esta sea una pregunta de física pura; la biología también se mezcla.
Las decenas de kW descargadas en su cuerpo tienen el efecto de las decenas de Watt descargadas en un huevo en el microondas. Realmente recomiendo tocar una línea doméstica si tiene una opción.
@ Peter-ReinstateMonica: puede ser mucho peor que el consumo de energía del microondas, porque el microondas es 50% eficiente y ese 50% es puramente térmico (huevos y vertebrados en polvo), mientras que la electrocución de alto voltaje (kilovoltios y más) también causa electroporación, desnaturalización de proteínas y una serie de otros efectos: los tejidos pueden terminar dañados drásticamente por los efectos del voltaje o la corriente proporcional incluso sin cambios de temperatura biológicamente significativos. Solo estoy enfáticamente de acuerdo con su preferencia de ceñirse al voltaje más bajo disponible.

Tu lenguaje es impreciso. El voltaje no es una propiedad de una ubicación, es una propiedad de dos ubicaciones; es la diferencia entre el potencial eléctrico entre dos puntos. No es del todo cierto que "es la corriente lo que es peligroso", ya que la corriente no es el único factor, y en la medida en que sea precisa, necesita el calificativo "la corriente a través de tu cuerpo". La corriente que fluye a través de un punto que está tocando, por sí misma, es completamente irrelevante para el peligro que corre (un cable con más corriente puede ser más peligroso, pero el peligro proviene del voltaje que causa la corriente, no la corriente misma). Si tiene menos resistencia que la línea eléctrica (incluidos los transformadores), lo cual es casi seguro, entonces la corriente a través de usted será más alta que la corriente a través del cable, por lo que el bajo nivel de corriente en el cable dice poco sobre el peligro en el que se encuentra.

Eso significa que la corriente en la línea de transmisión es menor que la corriente en el cableado doméstico, ya que, al usar un transformador, disminuimos el voltaje y la corriente aumenta para mantener la misma potencia.

Eso no sigue. Si varios hogares están conectados en paralelo a las líneas eléctricas, entonces la corriente en los hogares podría ser menor que la corriente a través de la línea eléctrica.

¿Por qué es más peligroso tocar un cable de línea de alto voltaje donde la corriente es menor que en los hogares?
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