Prinsipp for elektrisk strømstød
I et normalt tre-fase fire-leders strømsystem er nøytral-lederen (PEN-leder eller N-leder) jordet. Teoretisk sett er potensialet til nøytral-lederen det samme som jordpotensialet. Når tre-fase belastningen er balansert, strømmer det nesten ingen strøm gjennom nøytral-lederen. Hvis en person rører nøytral-lederen og det oppstår en feil i nøytral-lederen, kan det føre til et elektrisk strømstødsulykke.
Elektriske strømstød skjer hovedsakelig fordi det strømmer strøm gjennom kroppen. Alvorlighetsgraden av skade som elektrisk strømstød kan forårsake, er relatert til faktorer som størrelsen og varigheten på strømmen som går gjennom kroppen, samt strømens bane. Generelt ansees det at når nettfrekvensstrøm (50Hz eller 60Hz) som går gjennom menneskekroppen overstiger 10mA, kan det gjøre det umulig for en person å frigjøre seg selv fra strømforsyningen. Når strømmen overstiger 30mA, kan det føre til alvorlige konsekvenser som hjertefibrillasjon.
Feilsituasjoner med nøytral-leder som kan føre til elektrisk strømstød
Brudd i nøytral-leder
Når nøytral-lederen brytes, vil potensialet til nøytral-lederen etter bruddpunktet endre seg i tilfeller med tre-fase ubalans. For eksempel, i et belysningskrets med tre-fase fire-leders system, hvis nøytral-lederen brytes et sted, vil den oprinnelige strømmen som skulle ha returnert til strømforsyningen gjennom nøytral-lederen ikke kunne strøme normalt. I dette tilfellet, ta faset med mest last som eksempel, del av strømmen fra denne fasen vil danne en luke gjennom lastene og nøytral-ledere fra andre faser, slik at potensialet til nøytral-lederen ikke lenger er null og kan øke til et høyere spenning. Hvis en person rører denne levende nøytral-lederen nå, vil det gå strøm gjennom kroppen, som fører til elektrisk strømstød.
Dårlig kontakt i nøytral-leder
Dårlig kontakt ved koblingspunktet mellom nøytral-lederen og utstyret, eller ved nøytral-lederterminalen i fordelingsboksen, er også ganske vanlig. Dårlig kontakt vil føre til at motstanden ved dette punktet øker. Ifølge Ohms lov U=IR, vil det oppstå en spenningsfall ved punktet med dårlig kontakt når det går strøm. Hvis dette spenningsfallet er stor nok til at potensialet til nøytral-lederen avvikler fra jordpotensialet, vil det gå strøm gjennom kroppen og forårsake elektrisk strømstød når en person rører den.
Kortslutning mellom nøytral-leder og faseleder, deretter jordfeil (en mer kompleks situasjon):
Denne situasjonen kan føre til at nøytral-lederen har en farlig spenning. For eksempel, inni et elektrisk utstyr, oppstår det en kortslutning mellom nøytral-lederen og faselederen. Den store strømmen etter kortslutningen kan føre til at beskyttelsesutstyret virker. Men hvis feilen ikke fullstendig kutter kretsen, eller på grunn av et ufullstendig jordesystem, vil en del av kortslutningsstrømmen strøme inn i jorden gjennom jordelementet. Da kan nøytral-lederen ha en viss restspenning. Når en person rører nøytral-lederen, vil de få et elektrisk strømstød.
Uttrykk for skade av elektrisk strømstød
Skade av elektrisk strømstød
Når strøm går gjennom kroppen, vil det forårsake direkte elektrisk skade til viktige organer som nervesystemet og hjertet. Kroppen vil føle en prikkende sensasjon. Jo større strømmen blir, jo sterke blir denne følelsen, og muskelkramp kan oppstå. Hvis strømmen varer lenge eller strømmen er stor, vil det føre til pustestop og hjerteoppstand. For eksempel, når strømmen som går gjennom kroppen når flere ti milliamper, kan det føre til ventrikelfibrillasjon, som er en veldig farlig arytmisk tilstand som gjør at hjertet ikke kan pumpe blod effektivt og truer livet.
Elektrisk forbrenning
Samtidig som en person får et elektrisk strømstød ved å røre nøytral-lederen, hvis det dannes en bue ved kontaktpunktet eller strømmen genererer varme inne i kroppen, vil det føre til elektrisk forbrenning. Alvorlighetsgraden av elektrisk forbrenning er relatert til faktorer som størrelsen på strømmen, kontakttiden, og menneskets resistans. Generelt sett er elektrisk strømstød med høy spenning og stor strøm mer sannsynlig å forårsake alvorlig elektrisk forbrenning. Elektrisk forbrenning skader ikke bare huden, men kan også forårsake dype skader i underhudstekstur, muskler og knokler. For eksempel, når en person rører nøytral-lederen med relativt høy spenning, kan kontaktpunktet bli svart og karbonisert, og omkringliggende vev vil også visne, blære og andre forhold på grunn av termisk skade.
