Hvad sker der, når der er en elektrisk stød i en neutral ledning?

Principper for elektriske stød

I et normalt trefase fireled strømforsyningsystem er nul-ledningen (PEN-ledning eller N-ledning) jordet. Teoretisk set er nul-ledningens potentiale det samme som jordens. Når trefasebelastningen er balanceret, løber der næsten ingen strøm gennem nul-ledningen. Hvis en person imidlertid rører ved nul-ledningen og der opstår en fejl i nul-ledningen, kan der ske en elektrisk stødeuheld.

Elektriske stød forekommer hovedsageligt, fordi der løber strøm gennem menneskekroppen. Den skade, som elektriske stød påfører menneskekroppen, er relateret til faktorer såsom størrelsen og varigheden af strømmen, der passerer gennem kroppen, samt strømvejen. Generelt antages det, at når den netfrekvensstrøm (50Hz eller 60Hz), der passerer gennem menneskekroppen, overstiger 10mA, kan det gøre det umuligt for en person at frigøre sig selv fra strømforsyningen. Når strømmen overstiger 30mA, kan det føre til alvorlige konsekvenser som hjertefibrillation.

Nul-ledningsfejl, der kan føre til elektriske stød

Brud i nul-ledningen

Når nul-ledningen brænder igennem, vil nul-ledningens potentiale efter brudpunktet ændre sig i tilfælde af trefaseubalance. For eksempel i et belysningskredsløb med tre fase fire led, hvis nul-ledningen brænder igennem et bestemt sted, kan de belastninger i hver fase (som lamper) ikke være fuldstændig ens, og strømmen, der oprindeligt skulle vende tilbage til strømforsyningen gennem nul-ledningen, kan ikke løbe normalt. I dette tilfælde, tag f.eks. den fase, der har flere belastninger, vil en del af denne fasens strøm danne en sløjfe gennem belastningerne og nul-ledningerne i de andre faser, hvilket gør, at nul-ledningens potentiale ikke længere er nul og kan stige til en højere spænding. Hvis en person rører ved denne live nul-ledning, vil der være strøm, der løber gennem kroppen, og derfor vil der ske et elektrisk stød.

Dårlig kontakt i nul-ledningen

Dårlig kontakt ved forbinderstedet mellem nul-ledningen og udstyr eller ved nul-ledningsslutningen i distributionsboksen er også meget almindelig. Dårlig kontakt vil forårsage, at resistansen ved dette punkt øges. Ifølge Ohms lov U=IR vil der opstå en spændningsfald ved dårlig kontakt, når der er strøm, der løber gennem. Hvis dette spændningsfald er stort nok til at gøre nul-ledningens potentiale afvigende fra jordpotentialet, vil der være strøm, der løber gennem, når en person rører ved det, og dette vil forårsage et elektrisk stød.

Kortslutning mellem nul-ledning og faseledning og derefter jordfejl (en mere kompleks situation):

Denne situation kan forårsage, at nul-ledningen har en farlig spændning. For eksempel, inden i et elektrisk udstyr, hvor der opstår en kortslutning mellem nul-ledningen og faseledningen. Den store strøm efter kortslutningen kan få beskyttelsesmekanismen til at virke. Hvis fejlen dog ikke fuldt ud afbryder kredsløbet, eller på grund af et utilstrækkeligt jordesystem, vil en del af kortslutningsstrømmen løbe ind i jorden gennem jordingsanordningen. I dette tilfælde kan nul-ledningen have en vis restspændning. Når en person rører ved nul-ledningen, vil de opleve et elektrisk stød.

Udmeldinger af skader fra elektriske stød

Skade af elektrisk stød

Når strøm løber gennem menneskekroppen, vil det forårsage direkte elektriske stødeskader på vigtige organer som nervesystemet og hjertet. Menneskekroppen vil opleve en prikkende fornemmelse. Jo større strømmen bliver, jo stærkere vil denne fornemmelse blive, og muskelspasmer kan opstå. Hvis strømmen vare tidslangt eller strømmen er stor, vil det føre til åndedrætslamhed og hjertestop. For eksempel, når strømmen, der løber gennem menneskekroppen, når flere ti milliampere, kan det forårsage ventrikel-fibrillation, som er en meget farlig arytmisk tilstand, der gør, at hjertet ikke kan pumpe blod effektivt og truer livet.

Elektrisk brand

Samtidig med, at en person får et elektrisk stød ved at røre ved nul-ledningen, vil der opstå en elektrisk brand, hvis en bue dannes ved kontaktpunktet, eller hvis strømmen genererer varme indeni menneskekroppen. Grad af elektrisk brand er relateret til faktorer som størrelsen af strømmen, kontakttiden og menneskekroppens modstand. Generelt set er elektriske stød med høj spænding og stor strøm mere sandsynlige at forårsage alvorlige elektriske brændskader. Elektriske brændskader påvirker ikke kun huden, men kan også forårsage dybe skader på underhuds-væv, muskler og knogler. For eksempel, når en person rører ved en nul-ledning med en relativt høj spænding, kan kontaktpunktet se udbrændt og kulsort, og omkringliggende væv vil også se rødt, blære og anden tilstand på grund af termisk skade.