Apa yang terjadi ketika ada sengatan listrik di kabel netral?

Prinsip keterjatan listrik

Dalam sistem pasokan listrik tiga fasa empat kawat normal, kabel netral (kabel PEN atau N) di-grounding. Secara teori, potensial kabel netral sama dengan potensial bumi. Ketika beban tiga fasa seimbang, hampir tidak ada arus yang mengalir melalui kabel netral. Namun, ketika seseorang menyentuh kabel netral dan terdapat kerusakan pada kabel netral, kecelakaan keterjatan listrik mungkin terjadi.

Keterjatan listrik terutama terjadi karena adanya arus yang mengalir melalui tubuh manusia. Tingkat kerusakan yang disebabkan oleh keterjatan listrik pada tubuh manusia berkaitan dengan faktor-faktor seperti besarnya dan durasi arus yang melewati tubuh serta jalur arus tersebut. Secara umum, dianggap bahwa ketika arus frekuensi jaringan (50Hz atau 60Hz) yang melewati tubuh manusia melebihi 10mA, mungkin membuat seseorang tidak dapat lepas dari sumber listrik secara mandiri. Ketika arus melebihi 30mA, mungkin menyebabkan konsekuensi serius seperti fibrilasi jantung.

Kondisi kerusakan kabel netral yang mungkin menyebabkan keterjatan listrik

Patahnya kabel netral

Ketika kabel netral patah, dalam kasus ketidakseimbangan tiga fasa, potensial kabel netral setelah titik patah akan bergeser. Misalnya, dalam rangkaian pencahayaan dengan sistem tiga fasa empat kawat, jika kabel netral patah di suatu tempat, karena beban setiap fasa (seperti lampu) tidak bisa sepenuhnya sama, arus yang semula kembali ke sumber listrik melalui kabel netral tidak dapat mengalir normal. Pada saat itu, ambil contoh fase dengan beban lebih banyak, sebagian arus fase tersebut akan membentuk loop melalui beban dan kabel netral fase lain, sehingga potensial kabel netral tidak lagi nol dan mungkin naik ke tegangan yang lebih tinggi. Jika seseorang menyentuh kabel netral hidup ini, akan ada arus yang melewati tubuh, menyebabkan keterjatan listrik.

Kontak kabel netral buruk

Kontak buruk di titik sambungan kabel netral dengan peralatan atau di terminal kabel netral di kotak distribusi juga sangat umum. Kontak buruk akan menyebabkan hambatan di titik tersebut meningkat. Berdasarkan hukum Ohm U=IR, ketika ada arus yang melewati, akan terjadi penurunan tegangan di titik kontak buruk. Jika penurunan tegangan ini cukup besar untuk membuat potensial kabel netral berbeda dari potensial bumi, ketika seseorang menyentuhnya, akan ada arus yang melewati dan menyebabkan keterjatan listrik.

Korsleting antara kabel netral dan kabel fasa lalu kerusakan ground (situasi yang lebih kompleks):

Situasi ini mungkin menyebabkan kabel netral memiliki tegangan berbahaya. Misalnya, di dalam peralatan listrik, terjadi korsleting antara kabel netral dan kabel fasa. Arus besar setelah korsleting mungkin menyebabkan perangkat pelindung beraksi. Namun, jika kerusakan tidak memutus sirkuit sepenuhnya, atau karena sistem grounding yang tidak sempurna, sebagian arus korsleting akan mengalir ke bumi melalui perangkat grounding. Pada saat itu, kabel netral mungkin memiliki tegangan residu. Ketika seseorang menyentuh kabel netral, mereka akan mengalami keterjatan listrik.

Manifestasi kerusakan akibat keterjatan listrik

Cedera keterjatan listrik

Ketika arus melewati tubuh manusia, akan menyebabkan cedera keterjatan listrik langsung pada organ penting seperti sistem saraf dan jantung. Tubuh manusia akan merasakan sensasi geli. Seiring bertambahnya arus, rasa ini akan menjadi lebih kuat dan mungkin terjadi kejang otot. Jika arus berlangsung lama atau arusnya besar, akan menyebabkan kelumpuhan pernapasan dan henti jantung. Misalnya, ketika arus yang melewati tubuh manusia mencapai beberapa puluh miliamper atau lebih, mungkin menyebabkan fibrilasi ventrikel, yang merupakan aritmia berbahaya yang akan membuat jantung tidak dapat memompa darah secara efektif dan mengancam nyawa.

Luka bakar listrik

Pada saat yang sama seseorang mengalami keterjatan listrik dengan menyentuh kabel netral, jika busur api terbentuk di titik kontak atau arus menghasilkan panas di dalam tubuh manusia, akan terjadi luka bakar listrik. Tingkat luka bakar listrik berkaitan dengan faktor-faktor seperti besarnya arus, waktu kontak, dan hambatan tubuh. Secara umum, keterjatan listrik dengan tegangan tinggi dan arus besar lebih mungkin menyebabkan luka bakar listrik yang parah. Luka bakar listrik tidak hanya merusak kulit tetapi mungkin juga menyebabkan cedera dalam pada jaringan di bawah kulit, otot, dan tulang. Misalnya, ketika seseorang menyentuh kabel netral dengan tegangan yang relatif tinggi, titik kontak mungkin tampak gosong dan karbonisasi, dan jaringan sekitarnya juga akan tampak merah, lepuh, dan kondisi lainnya akibat kerusakan termal.