Elektromos törikölés alapelvei
Egy normál háromfázisú négyszínű tápegyszerűségben a nullafázis (PEN vagy N fém) földre van kapcsolva. Elméletileg a nullafázis potenciálja megegyezik a Földével. Ha a háromfázisú terhelés kiegyensúlyozott, szinte nincs áram, ami a nullafázison áthalad. Azonban, ha valaki megérinti a nullafázist, és a nullafázisban hiba van, akkor elektromos törikölés történhet.
Az elektromos törikölést az okozza, hogy áram halad át az emberi testeden. A törikölés által okozott kárt az áram nagysága és tartama, valamint az áram útvonala befolyásolja. Általánosságban elmondható, hogy ha a hálózati frekvenciájú áram (50Hz vagy 60Hz) amit az emberi testeden áthalad, 10mA-nál nagyobb, akkor az embernek nehéz lesz önállóan elszakadnia a tápforgalomtól. Ha az áram 30mA-nál nagyobb, súlyos következményeket eredményezhet, mint például a szívremelegedés.
A nullafázis hibái, melyek elektromos töriköléshez vezethetnek
Nullafázis megsérülése
Ha a nullafázis megsérül, háromfázisú egyensúlytalanság esetén a megsérülés utáni nullafázis potenciálja eltolódik. Például, egy háromfázisú négyszínű világítási rendszerben, ha a nullafázis valahol megsérül, a fázisok terhelése (mint például a lámpák) nem lehet teljesen egyenlő, így az áram, ami eredetileg a nullafázison keresztül visszatért a tápforgalomhoz, nem tud normálisan áthaladni. Ekkor, a legnagyobb terhelésű fázist tekintve, ennek része áramkör alakul ki a másik fázisok terheléseinek és nullafázisaikon keresztül, ami miatt a nullafázis potenciálja már nem nulla, és magasabb feszültségre emelkedhet. Ha valaki ebben a pillanatban érinti ezt a nullafázist, áram fog áthaladni az emberi testeden, ami elektromos törikölést okoz.
Rossz nullafázis kapcsolat
A nullafázis és a berendezés csatlakozási pontján, vagy a nullafázis terminálján a műszerházban a rossz kapcsolat is gyakori. A rossz kapcsolat miatt a ellenállás ezen a helyen növekszik. Ohm törvénye szerint U=IR, amikor áram halad át, itt feszültséges lejtő alakul ki. Ha ez a feszültséges lejtő elég nagy ahhoz, hogy a nullafázis potenciálja eltérjen a Föld potenciálától, akkor, ha valaki megérinti, áram fog áthaladni, és elektromos törikölés történhet.
Nullafázis és fázisfém közötti rövidzárlat, majd földre záródás (bonyolultabb eset):
Ez a helyzet veszélyes feszültséget okozhat a nullafázison. Például, egy elektronikus berendezésen belül rövidzárlat alakul ki a nullafázis és a fázisfém között. A rövidzárlat után létrejött nagy áram aktívvá teheti a védelmi berendezést. Azonban, ha a hiba nem teljesen kitörli a körzetet, vagy a földre záródás rendszerét nemfelelősen, a rövidzárlat áramának része áramkör alakul ki a földbe. Ekkor a nullafázisnak bizonyos maradék feszültsége lehet. Ha valaki ekkor megérinti a nullafázist, elektromos törikölést szenvedhet.
Az elektromos törikölés által okozott károk megjelenése
Elektromos törikölési sérülés
Amikor áram halad át az emberi testeden, közvetlen elektromos sérülést okozhat a idegrendszerre és a szívre. Az emberi tested érzékeny lesz a pikkelyszerű érzésre. Ahogy az áram növekszik, ez az érzés erősödik, és izomkrampfokat okozhat. Ha az áram hosszan tart, vagy nagy, akkor lélegeztetési paralizálódást és szívleállást okozhat. Például, ha az áram, ami az emberi testeden áthalad, több tíz milliamper, akkor szívremelegedést okozhat, ami nagyon veszélyes szívritmus-zavar, ami a szív hatékonyságát mérsékli, és életveszélyes.
Elektromos szenvedély
Ugyanakkor, amikor valaki megérinti a nullafázist, és így elektromos törikölést szenved, ha ív alakul ki a kapcsolóponton, vagy az áram hőt termel a testeden belül, akkor elektromos szenvedély történik. Az elektromos szenvedély súlyossága az áram nagyságától, a kapcsolat időtartamától és a tested ellenállásától függ. Általánosságban, a magas feszültségű és nagy áramú elektromos törikölések súlyosabb elektromos szenvedélyt okozhatnak. Az elektromos szenvedély nem csak a bőrt sértheti, de mélyebb sérüléseket is okozhat az alakodó összetevők, izmok és csontok számára. Például, ha valaki egy viszonylag magas feszültségű nullafázist érint, a kapcsolópont karbonizálódhat, és a környező összetevők hőtérképe alakulhat ki, amit a hő sérülésekkel, például pirosodással, buborékokkal jellemeznek.
