Principes du choc électrique
Dans un système d'alimentation triphasé à quatre fils normal, le fil neutre (fil PEN ou N) est mis à la terre. Théoriquement, le potentiel du fil neutre est le même que celui de la terre. Lorsque la charge triphasée est équilibrée, il n'y a presque pas de courant qui circule dans le fil neutre. Cependant, lorsque une personne touche le fil neutre et qu'il y a une panne dans ce fil, un accident de choc électrique peut se produire.
Le choc électrique se produit principalement parce qu'il y a un courant qui traverse le corps humain. Le degré de dommage causé par le choc électrique au corps humain dépend de facteurs tels que l'intensité et la durée du courant traversant le corps humain ainsi que le trajet du courant. Généralement, on considère qu'un courant de fréquence industrielle (50Hz ou 60Hz) traversant le corps humain dépassant 10mA peut rendre impossible pour une personne de se libérer indépendamment de la source d'alimentation. Lorsque le courant dépasse 30mA, cela peut entraîner des conséquences graves telles que la fibrillation ventriculaire.
Conditions de panne du fil neutre pouvant conduire à un choc électrique
Coupure du fil neutre
Lorsque le fil neutre est coupé, en cas de déséquilibre triphasé, le potentiel du fil neutre après le point de rupture va se déplacer. Par exemple, dans un circuit d'éclairage à trois phases et quatre fils, si le fil neutre est coupé à un certain endroit, en raison du fait que les charges de chaque phase (comme les lampes) ne peuvent pas être complètement identiques, le courant qui retournait à la source d'alimentation via le fil neutre ne peut plus circuler normalement. À ce moment, prenant l'exemple de la phase avec plus de charges, une partie du courant de cette phase formera une boucle à travers les charges et les fils neutres des autres phases, faisant que le potentiel du fil neutre ne soit plus zéro et puisse monter à une tension plus élevée. Si une personne touche ce fil neutre sous tension à ce moment-là, il y aura un courant qui traversera le corps humain, entraînant un choc électrique.
Mauvais contact du fil neutre
Un mauvais contact au point de connexion du fil neutre et de l'équipement ou au terminal du fil neutre dans le tableau de distribution est également très courant. Un mauvais contact fera augmenter la résistance à ce point. Selon la loi d'Ohm U=IR, lorsqu'il y a un courant qui passe, une chute de tension se produira au point de mauvais contact. Si cette chute de tension est suffisamment grande pour faire dévier le potentiel du fil neutre de celui de la terre, lorsque une personne le touche, il y aura un courant qui passera et causera un choc électrique.
Court-circuit entre le fil neutre et le fil de phase suivi d'une panne à la terre (situation plus complexe) :
Cette situation peut faire que le fil neutre ait une tension dangereuse. Par exemple, à l'intérieur d'un équipement électrique, un court-circuit se produit entre le fil neutre et le fil de phase. Le grand courant après le court-circuit peut provoquer l'action du dispositif de protection. Cependant, si la panne ne coupe pas complètement le circuit, ou en raison d'un système de mise à la terre imparfait, une partie du courant de court-circuit s'écoulera vers la terre via le dispositif de mise à la terre. À ce moment, le fil neutre peut avoir une certaine tension résiduelle. Lorsqu'une personne touche le fil neutre, elle subira un choc électrique.
Manifestations des dommages dus au choc électrique
Blessure par choc électrique
Lorsqu'un courant traverse le corps humain, il cause des dommages directs par choc électrique aux organes importants tels que le système nerveux et le cœur. Le corps humain ressentira une sensation de picotement. À mesure que le courant augmente, cette sensation deviendra plus forte et des spasmes musculaires peuvent survenir. Si le courant dure longtemps ou si le courant est important, cela entraînera une paralysie respiratoire et un arrêt cardiaque. Par exemple, lorsque le courant traversant le corps humain atteint plusieurs dizaines de milliampères ou plus, il peut provoquer une fibrillation ventriculaire, qui est un trouble du rythme cardiaque très dangereux rendant le cœur incapable de pomper efficacement le sang et mettant en danger la vie.
Brûlure électrique
En même temps qu'une personne subit un choc électrique en touchant le fil neutre, si un arc électrique est généré au point de contact ou si le courant génère de la chaleur à l'intérieur du corps humain, une brûlure électrique se produira. Le degré de brûlure électrique dépend de facteurs tels que l'intensité du courant, la durée du contact et la résistance du corps humain. En général, un choc électrique à haute tension et à fort courant est plus susceptible de causer des brûlures électriques graves. Les brûlures électriques non seulement endommagent la peau mais peuvent également causer des lésions profondes aux tissus sous-cutanés, aux muscles et aux os. Par exemple, lorsque une personne touche le fil neutre avec une tension relativement élevée, le point de contact peut apparaître carbonisé et les tissus environnants présenteront des rougeurs, des cloques et d'autres conditions dues aux dommages thermiques.
