¿Por qué no me electrocuto en una ducha eléctrica si la resistencia hace contacto con el agua?

Este tipo de cabezal de ducha se usa en América Central y del Sur y, por lo tanto, en otras partes del mundo y, a veces, los que visitan esos países lo llaman "ducha suicida".

Lo que ve es el elemento conductor no aislado que hace que la transferencia de calor del elemento al agua sea eficiente.
Por lo tanto, es totalmente diferente al tipo de elemento calefactor que puede encontrar en un hervidor eléctrico con una capa de aislante entre el elemento calefactor y el mundo exterior.

La ducha funciona con una tensión de red de unos 220 V, por lo que existe la posibilidad de recibir una descarga eléctrica de dicha ducha.
La probabilidad de descarga eléctrica se reduce al tener un cable de tierra (verde-amarillo) colgando en el agua que pasa por la ducha, aunque muchas instalaciones no tienen el cable de tierra conectado.

El agua entra a través de una entrada, pasa el cable de tierra y entra en una cámara que está llena de agua en la que se sumerge el calentador de agua.
La presión del agua empuja un émbolo que luego activa un interruptor para que una corriente pase a través del elemento calefactor y así se caliente el agua.

Este video de YouTube le brinda una descripción detallada de la construcción del cabezal de la ducha que muestra que puede ser potencialmente peligroso.

No puedo encontrar ninguna evidencia del uso de un transformador de aislamiento 1: 1 y esperaría que un RCCB (disyuntor de corriente residual) se disparara con un cabezal de ducha de este tipo porque las corrientes en vivo y neutral probablemente serían diferentes.

Si busca en Google "ducha suicida", encontrará muchas referencias que explican cómo hacer que el uso de una ducha de este tipo sea más seguro.

Así que no te da un susto porque el agua que sale de la ducha está al potencial de tierra.

Claramente, el agua puede estar en contacto directo con el voltaje de la línea de fase de 220 o 230 V dentro del cabezal de la ducha. Pero el agua del grifo normal tiene una alta resistencia, y esta resistencia (la del agua que toca el cuerpo) está en serie con la resistencia del cuerpo del usuario. No es (directamente) el voltaje lo que es peligroso, sino la corriente resultante que puede fluir a través del cuerpo humano. El peligro comienza en ca. 10-30 mA. Entonces, la resistencia total (cuerpo + agua) debe ser mayor que ca. 20000 ohmios. El agua del grifo tiene una mayor resistencia incluso para la corta distancia entre la zona de contacto del cable y la salida de la ducha, mientras que la resistencia del cuerpo humano (sal, iones, agua) puede ser tan baja como 500-5000 ohmios a 230 V, pero está en serie con la alta resistencia al agua.

Además, el agua con los 3 contactos de potencia en el cabezal forma un divisor de voltaje que no alimenta los 230 V completos en la parte del agua que sale del cabezal de la ducha.

Respuestas a los comentarios:

En la primera imagen, no se ve aislamiento entre el metal conductor y el agua. Las uniones están soldadas y/o engarzadas sin ningún revestimiento aislante. El cable calefactor enrollado en sí mismo no está aislado del agua circundante.

Un transformador simple de 50 o 60 Hz que aislaría el circuito de la regadera de los circuitos principales es demasiado costoso, pesado y voluminoso para ser parte de estas regaderas simples, dado que la potencia necesaria está en el rango de kW.

Los elementos calefactores para teteras convencionales, lavadoras, lavavajillas, hervidores de agua, etc. son casi siempre del tipo con aislamiento completo entre las partes metálicas conectadas a 230V y el agua. Solo en los últimos años existen tipos de tanque electrónico sin calentador de agua o calentadores de flujo en los que el elemento de calor conductor está en contacto directo con el agua para mejorar la velocidad y la eficiencia y para evitar los revestimientos de piedra caliza (alambres delgados que se expanden y contraen por el calentamiento). /enfriamiento).

No hay aislamiento galvánico, no hay cable hueco, los terminales no están aislados por una construcción hueca. La tensión de red completa está en contacto con el agua.

El cable de tierra amarillo verde brinda protección contra casos en los que la conductividad del agua del grifo es demasiado alta (= resistencia demasiado baja) para ser inofensiva. El interruptor RCD de 30 mA estándar obligatorio dispara la red si la diferencia entre la fase y el neutro supera los 30 mA, lo que podría suceder en caso de contaminación del agua del grifo con detergentes, aguas residuales, agua de mar o minerales/residuos después de trabajar en el agua. red, etc. Dado que este cable está mucho más cerca de las partes del cable con alto voltaje que el cuerpo del usuario, se disparará antes de que las corrientes peligrosas puedan fluir a través del usuario.

Lo que se ve es la superficie exterior de un cilindro hueco. Todos los elementos conductores deben estar aislados del metal exterior. El cilindro está hecho de metal porque el metal es un buen conductor del calor. Es una construcción similar a la de un hervidor eléctrico :

Muchos elementos calefactores usan nicromo, 80 % de níquel y 20 % de cromo, alambre, cinta o tira. Este material tiene una resistencia relativamente alta, y por lo tanto es un material ideal. Se forma una capa protectora de óxido de cromo cuando se calienta por primera vez y debajo de esta capa protectora no puede ocurrir oxidación. Este recubrimiento de óxido evita que el alambre dentro de la aplicación se queme o se rompa. En la mayoría de los elementos calefactores, el elemento está bien aislado y completamente integrado en una carcasa exterior de cobre cromada para ayudar a retrasar la corrosión del agua que lo rodea, que es calentada por el elemento .