Warum ist es gefährlicher, eine Hochspannungsleitung zu berühren, wo der Strom tatsächlich geringer ist als in Haushalten?

Ich habe gesehen, dass Strom von Kraftwerken zu Haushalten mit hoher Spannung und niedrigem Strom übertragen wird, um den Leistungsverlust zu minimieren.

Das bedeutet, dass der Strom in der Übertragungsleitung geringer ist als der Strom in der Haushaltsverkabelung, da wir dort mit einem Transformator die Spannung verringern und den Strom erhöhen, um die gleiche Leistung beizubehalten.

Da der Strom gefährlich ist, da er bedeutet, wie viel Ladung pro Zeiteinheit fließt: Warum sind Übertragungsleitungen gefährlicher als Haushaltsleitungen, obwohl die Spannung hoch ist, aber der Strom weniger?

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Antworten (7)

Der im Draht fließende Strom ist für die Gefährdung unerheblich.

Es ist der Strom, der durch Ihren Körper fließt, der Sie verletzen wird, und die Strommenge, die durch Ihren Körper fließt, ist proportional zur Spannung zwischen dem Draht und allem, was Sie zufällig berührt haben (z. B. dem Boden, auf dem Sie stehen .)

Ich möchte nur hinzufügen, dass ein ausreichend hoher Spannungsimpuls, aber mit winzigem Strom, auch gefährlich sein kann, da er die elektrischen Impulse stören kann, die den Herzmuskel antreiben
@Solomon Slow, ich fürchte, wenn der Strom durch den Körper mit der Spannung zunimmt, steigt der durch den Draht fließende Nettostrom aufgrund paralleler Verbindungen, danke.
@hyportnex, mit der gleichen Logik ist es in Haushalten gefährlicher, wenn mehr Strom in Haushalten fließt, danke.
@sachin, was meinst du damit, mehr Strom fließt in Haushalten? Eine Hochspannungsleitung führt offensichtlich viel mehr Strom als ein einzelner Haushalt.
@sachin Ich glaube nicht, dass du verstehst, wie Strom in Parallelschaltungen funktioniert. Wenn Sie einen Kurzschluss verursachen, der parallel zu einem anderen Stromkreis liegt, ist der Strom für diese beiden Zweige nicht gleich, der Strom steigt am Kurzschluss unendlich an (oder bis die Spannung aufgrund von Strommangel abfällt) und der Strom geht auf fast 0 über die normale Schaltung. Ihr Körper würde einem Kurzschluss in dieser Größenordnung ähneln.
Vergessen wir auch nicht, dass eine ausreichend hohe Spannung einen Bogen durch die Luft ermöglicht, sodass man gezappt werden kann, selbst wenn man es nicht ganz berührt.
@sachin, Re, "Der durch den Draht fließende Strom wird aufgrund paralleler Verbindungen zunehmen." Ähm ... Ja ... Es braucht weniger als 1/10 Ampere, um Sie zu töten, je nachdem, wo der Strom durch Ihren Körper fließt. Das ist unbedeutend im Vergleich zu dem Strom, der normalerweise in Stromverteilungsleitungen fließt. Während Sie vom Radio, das in Ihre Badewanne gefallen ist, einen Stromschlag erleiden, flackern die Lichter in den Häusern Ihrer Nachbarn nicht einmal.
Radios in Badewannen töten nur Menschen in Filmen. Im wirklichen Leben bekommt man nur einen Stromschlag, wenn man versucht, das Radio aus der Badewanne zu holen, während man noch darin steht. Denn dann berühren Sie sowohl einen stromführenden Draht (durch das nasse Radio) als auch geerdet (durch das Badewasser, das den Abfluss berührt). Das macht Sie Teil eines Kreislaufs. Andernfalls wird Ihr Funkgerät im Wasser kurzschließen und den Unterbrecher auslösen. Sie werden einen Funken sehen und ein lautes Knallen hören. Die einzige wirkliche Chance, Sie zu verletzen, besteht darin, dass es Sie erschrecken und dazu bringen könnte, dass Sie stürzen und sich den Kopf stoßen.
@candied_orange Sie haben sich auf eine Tangente begeben, aber wie wir dort sind: 1) Wenn der Neutralleiter auch das Wasser berührt, ist dies normalerweise der Rückweg mit der niedrigsten Impedanz, insbesondere wenn die Rohrleitungen aus Kunststoff bestehen. 2) Stromführende Kabel in Hochwasser (zum Beispiel) stellen eine Gefahr für Menschen in diesem Wasser dar, selbst wenn sie das Kabel nicht berühren, da ihre nassen, salzigen Körper Teil eines ausreichend niederohmigen Leckpfades zur Erde bilden können damit sie einen gefährlichen Bruchteil des gesamten Leckstroms aufnehmen. Dasselbe gilt für Blitzeinschläge in der Nähe von Schwimmern, einschließlich Tauchern.

Der Strom, der einen Körper beschädigt, liegt weit unter der Stromkapazität einer typischen Stromleitung (Milliampere gegenüber Ampere). Außerdem ist der Widerstand des Körpers ziemlich hoch. Jede Stromleitung mit ausreichender Spannung ist also in der Lage, einem Körper eine tödliche Strommenge zuzuführen. Daher bestimmt allein die Spannung der Stromleitung, wie viel Strom durch den Körper fließt. Nur wenn die Stromquelle einen extrem niedrigen Maximalstrom hat (wie zum Beispiel ein elektrischer Fechter oder ein kleiner Insektenvernichter), wird ein Körper die Energie entziehen und somit die Spannung abfallen lassen.

Ich fürchte, wenn der Strom durch den Körper mit der Spannung zunimmt, steigt der Nettostrom, der durch den Draht fließt, aufgrund paralleler Verbindungen, danke.
Ich denke, Sie verstehen jetzt, Sachin. Um es anders auszudrücken: Wenn Sie die Stromleitungen berühren, stellen Sie einen Pfad mit geringerem Widerstand zwischen den Drähten bereit. Gemäß dem Ohmschen Gesetz fließt mehr Strom durch die Drähte, und diese Strommenge wird Sie verletzen.
@Jetpack, wie kann mehr Strom durch den Draht fließen, wenn er bereits für eine bestimmte Leistung festgelegt ist, die P = VI gehorcht, ja, wenn er einen Weg durch den Körper bekommt, fließt mehr Strom durch den Körper, aber dieser Strom ist tatsächlich ein Teil des Tiefs Strom im Hauptkabel, was zu einem geringeren Strom führt als der ursprüngliche, der durch das Hauptkabel fließt, danke.
@sachin Wenn die Leistung konstant gehalten wird, sinkt die Spannung mit steigendem Strom. Wenn die Spannung konstant gehalten wird, zieht der höhere Strom einfach mehr Strom aus der Station. Beachten Sie, dass der Strombedarf im Netz natürlich variabel ist. Die Netzinfrastruktur arbeitet daran, stabile Spannungen aufrechtzuerhalten, indem sie die erzeugte Leistung kontinuierlich anpasst. Je nachdem, wie viel Strom Sie ziehen, können Sie nun eine merklich ungewöhnliche Stromspitze verursachen, in diesem Fall könnte etwas explodieren oder die Stromversorgung unterbrechen (obwohl wahrscheinlich nicht schnell genug, um Sie zu retten).
Ich glaube, der Strom, der in amerikanischen 2-kV-Elektrostühlen verwendet wird, beträgt nur 1 oder 2 A, und das dient dazu, das gründliche Kochen der verurteilten Person sicherzustellen. Viel weniger verursacht ein Flimmern (ca. 0,1 A).

Zunächst ein Wort der Klarstellung. "Weniger Strom als sonst gewesen wäre" bedeutet nicht, dass der Strom tatsächlich "niedrig" ist. Denken Sie daran, dass HV-Leitungen mehrere Häuser versorgen, sodass der Stromfluss durch sie normalerweise immer noch höher ist als der, der in ein einzelnes durchschnittliches Haus fließt.

Der Strom, der durch den Draht fließt, ist jedoch nicht das, was es gefährlich macht, den Draht zu berühren oder nicht *. Wichtig ist der Strom, der durch Sie fließt , wenn Sie den Draht berühren. Die Frage lautet also: "Wie viel Strom würde durch Sie fließen, wenn Sie den Draht berühren würden?"

Wenn alles andere gleich ist, ist der Strom, der durch Sie fließt, direkt proportional zur Spannung an Ihnen. Doppelte Spannung, doppelter Strom. Und deshalb ist es gefährlich, einen Hochspannungs-Niedrigstromdraht zu berühren: Die Hochspannung drückt Strom durch Sie, unabhängig davon, wie hoch der vorherige Stromfluss war.

Das ist jedoch nicht die ganze Geschichte. Tatsache ist, dass es keine perfekt konstante Spannungsquelle gibt. Ihr Körper würde eine zusätzliche Last für die Stromquelle darstellen, die dazu neigen würde, die Spannung nach unten zu ziehen. Hochspannungs-Luftionisatoren und Ozongeneratoren sind (normalerweise) absolut sicher zu berühren, da ihre Stromversorgungsschaltung nahezu keine Stromlieferfähigkeit hat, so dass eine Berührung die Spannung auf einen winzigen Bruchteil dessen reduziert, was sie ohne Last war. Elektrozäune (für Rinder oder Haustiere) haben eine etwas höhere Kapazität, sodass die Spannung so weit abfällt, dass sie nicht gefährlich ist, aber immer noch genug, um Ihnen ein wenig Schwung zu verleihen. Bei elektrischen Stromleitungen ist die Belastung Ihres Körpers jedoch unglaublich gering im Vergleich zu dem, was sie normalerweise liefern, sodass der Spannungsabfall nicht nachweisbar winzig ist.

* Nun, ein hoher Stromfluss durch einen Draht führt dazu, dass viel Abwärme erzeugt wird, also nehme ich an, dass ein hoher Strom technisch gesehen gefährlich sein könnte , da Sie sich daran verbrennen könnten.

Nehmen Sie ein Verteilungssystem mit 11 kV/415 V und 500 kVA. Dann maximaler Strom auf der HV-Seite = 500/{sqrt(3) * 11} = 26,24 A. Maximaler Strom auf der LV-Seite = 500/{sqrt(3) * 0,415} = 695,6 A.
@Michael Harvey, das OP hat nicht "Maximalstrom auf der LV-Seite" gesagt. Sie sagten „Strom in der Hausinstallation“. Wie HiddenWindshield sagt, ist dieser Strom tatsächlich geringer als der HV-Leitungsstrom. Ihre Berechnung weicht davon um einen Faktor der Anzahl der Haushalte ab, die von der HV-Leitung versorgt werden.
@In Großbritannien hatten wir mit einer 240-V-Haushaltsversorgung früher standardmäßig eine 60-A-Sicherung, die jedes Haus schützte, heutzutage könnten es 80 A oder 100 A sein. Ein 132-kV-Verteilerstromkreis kann in jeder seiner drei Phasen 300 A führen, was MEHR ist als jeder Haushalt. Eine 240- oder 400-kV-Hochspannungsleitung kann einen normalen Strom von über 1000 A haben, was wiederum mehr (nicht weniger, wie das OP sagt) als jeder Haushalt ist.
@MichaelHarvey Wenn Sie "OP" sagen, sprechen Sie über das, was ich gepostet habe, oder über das, was Sachin gepostet hat? Da Sie auf meinen Beitrag antworten, aber dasselbe sagen wie ich, ist der Strom in einer HV-Leitung normalerweise größer als in einem einzelnen Haushalt.
@HiddenWindshield - Die Konvention besagt, dass "OP" "Original Poster" bedeutet, dh "die Person, die die ursprüngliche Frage gestellt hat". In diesem Fall ist das „sachin“.
Ich frage mich, ob das OP über eine Art Stromverteilungssystem im US-Stil mit relativ niedrigen Verteilungsspannungen von 7-15 kV an Drähten entlang einer Straße mit an Masten montierten Transformatoren für jedes Haus nachdenkt. Glauben Sie mir, Sachin, berühren Sie die HV-Seite, Sie sind weg.
@MichaelHarvey "berühre die HV-Seite, während du auch geerdet bist, und du bist weg". Repariere es für dich. Birbs stehen während ihrer geheimen Überwachungsoperationen der Regierung regelmäßig auf Hochspannungsleitungen, um sich aufzuladen.
Die meisten Menschen (zumindest die, die ich kenne) können nicht fliegen und sind länger als ein paar Zentimeter.

Der Strom in den Übertragungsleitungen ist bei einer gegebenen gelieferten Leistungsmenge geringer als der Strom in Niederspannungsleitungen, die die gleiche Leistungsmenge übertragen . Es kann immer noch viel, viel mehr Strom liefern, als für einen Stromschlag benötigt wird.

Sie scheinen ein Missverständnis zu haben, dass Strom und Leistung festgelegt sind. Der Draht liefert den Strom, den die angeschlossenen Lasten zulassen. Ohne Last wird kein Strom und keine Leistung geliefert, mit einer schweren Last gibt es viel Strom und viel Leistung ... es ist die Spannung , die (grob) fest ist. Indem Sie Teil des Stromkreises werden, werden Sie zu einer weiteren Last, und ein Hochspannungskabel liefert leicht etwas mehr Strom, der durch Sie fließt.

Höhere Spannungen sind im Allgemeinen gefährlicher, da eine höhere Spannung einen tödlichen Strom durch einen Pfad mit höherem Widerstand treiben kann, der Ihren Körper umfasst, und ausreichend hohe Spannungen dazu führen können, dass Isolatoren (einschließlich Luft) zusammenbrechen und Sie nicht mehr schützen.

Weil die erhöhte Spannung den geringen elektrischen Widerstand, den die Oberfläche des Körpers (und jeder Versuch der Isolierung) bietet, besser überwindet und einen höheren Strom durch das matschige Material treibt, das Sie vermutlich schätzen.

Und es besteht die Gefahr eines Lichtbogenüberschlags, und wenn das passiert, werden Ihre sterblichen Überreste so stark verkohlt sein, dass sie nicht im offenen Sarg beerdigt werden.

Sie können eine außer Kontrolle geratene Situation bekommen, in der der anfängliche Strom Ihren Körper aufheizt, was dazu führt, dass Zellen Wasser austreten, was den Widerstand des Körpers senkt, was dazu führt, dass mehr Strom fließt, was ihn in einem Zyklus noch mehr aufheizt. Der Strom steigt sehr schnell an, bis Ihr Körper tatsächlich explodiert (in Stücke gerissen wird). Das Ganze würde einen winzigen Bruchteil einer Sekunde dauern. Dies passierte einem Jungen, der auf das Dach einer 25-kV-Zubringerstation in der Nähe meines Hauses kletterte und eine stromführende Sammelschiene ergriff.

Es hat mehrere Gründe.

Zunächst einmal sind 30 mA durch die Brust das Gefahrengebiet. Davor kann noch etwas passieren, aber dort ist es im Allgemeinen wirklich gefährlich. Trockene Haut kann 10 kOhm Widerstand oder mehr haben – also ist es mit 110 V oder 220 V grenzwertig, wenn man sich in das wirklich gefährliche Terrain begibt.

Wenn Sie Strom durch einen Arm oder andere Körperteile bekommen, aber nicht durch die Brust, werden Sie mit ziemlicher Sicherheit von 220 V weggehen.

Wenn wir auf eine 22-kV-Leitung springen und einen Hautwiderstand von 10 kOhm annehmen, liegt der Strom nicht mehr unter 30 mA - es sind satte 2 A - weit über dem, was tödlich ist. Und es gibt keine Dutzende Watt mehr ab. Es gibt Dutzende von Kilowatt ab. Nahezu 50 kW, wenn wir einen statischen Widerstand von 10 kOhm annehmen.

Dies führt zu inneren und äußeren Verbrennungen. Diese Verbrennungen können auch zu Nierenversagen führen . Selbst wenn Sie Strom nur durch einen anderen Körperteil als Ihre Brust erhalten, haben Sie schwere Verbrennungen.

Das bedeutet, dass der Strom in der Übertragungsleitung geringer ist als der Strom in der Haushaltsverkabelung, da wir dort mit einem Transformator die Spannung verringern und den Strom erhöhen, um die gleiche Leistung beizubehalten.

Das ist falsch. Die Spannung ist hoch, um Verluste zu reduzieren, aber Sie haben keine 22-kV-Verteilerleitung zu Ihrem Haus. Sie haben es in Ihrer Nachbarschaft. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Hunderte von Ampere an einer Hochspannungsleitung verfügbar sind. Darüber hinaus liefert die Kurzschlussleistung wahrscheinlich eine höhere Kurzschlussleistung als die, die Sie in Ihren Steckdosen zu Hause erhalten, da die Impedanz im System wahrscheinlich niedrig ist.

Tolle Antwort, die die relevanten Zahlen enthält. Die Zahlen setzen Vertrautheit mit dem Ohmschen Gesetz voraus, aber der Leser kann alternativ alle Zahlen überspringen, um trotzdem eine gute Vorstellung von den typischen Ergebnissen zu bekommen. Die Zahlen erklären nur die Ergebnisse.
Es ist aus der Perspektive eines Menschen geschrieben, der mit Elektrizität arbeitet, nicht mit Physik. Und ich glaube auch nicht wirklich, dass dies eine reine Physikfrage ist; Auch die Biologie gehört dazu.
Die Dutzende von kW, die in Ihren Körper abgeladen werden, haben die Wirkung der Zehner von Watt, die in ein Ei in der Mikrowelle abgeladen werden. Ich empfehle wirklich, eine Haushaltslinie zu berühren, wenn Sie die Wahl haben.
@Peter-ReinstateMonica - Es kann viel schlimmer sein als der Stromverbrauch der Mikrowelle, da die Mikrowelle zu 50% effizient ist und diese 50% rein thermisch sind (in Bezug auf Eier und Wirbeltiere), während Hochspannungs-Elektrokution (Kilovolt und mehr) auch Elektroporation verursacht. Proteindenaturierung und eine Reihe anderer Effekte - Gewebe können durch die Wirkung von Spannung oder dem proportionalen Strom auch ohne biologisch signifikante Temperaturänderungen drastisch geschädigt werden. Ich stimme nur nachdrücklich Ihrer Präferenz zu, sich an die niedrigste verfügbare Spannung zu halten.

Ihre Sprache ist ungenau. Spannung ist keine Eigenschaft eines Ortes, sondern eine Eigenschaft zweier Orte; es ist die Differenz zwischen dem elektrischen Potential zwischen zwei Punkten. Es ist nicht ganz richtig, dass "es der Strom ist, der gefährlich ist", da der Strom nicht der einzige Faktor ist, und soweit es richtig ist, braucht es den Zusatz "der Strom durch Ihren Körper".". Der Strom, der durch einen Punkt fließt, den Sie berühren, ist für sich genommen völlig irrelevant für die Gefahr, in der Sie sich befinden (ein Draht mit mehr Strom kann gefährlicher sein, aber die Gefahr geht von der Spannung aus, die den Strom verursacht, nicht der Strom selbst.) Wenn Sie einen geringeren Widerstand als die Stromleitung (einschließlich der Transformatoren) haben, was Sie mit ziemlicher Sicherheit tun, dann ist der Strom durch Sie höher als der Strom durch das Kabel, also der niedrige Strompegel im Kabel sagt wenig darüber aus, in welcher Gefahr Sie sich befinden.

Das bedeutet, dass der Strom in der Übertragungsleitung geringer ist als der Strom in der Haushaltsverkabelung, da wir dort mit einem Transformator die Spannung verringern und den Strom erhöhen, um die gleiche Leistung beizubehalten.

Das folgt nicht. Wenn mehrere Haushalte parallel an die Stromleitungen angeschlossen sind, kann der Strom in den Haushalten geringer sein als der Strom durch die Stromleitung.

Warum ist es gefährlicher, eine Hochspannungsleitung zu berühren, wo der Strom tatsächlich geringer ist als in Haushalten?
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