Načela električnega šoka
V normalnem sistem s tremi fazami in štirimi vodili je neutralno vodilo (PEN ali N vodilo) zazemljeno. Teoretično je potencial neutralnega vodila enak kot tistega zemlje. Ko je naložba treh faz uravnotežena, skoraj ni tokov, ki tečejo skozi neutralno vodilo. Vendar, če oseba dotakne neutralno vodilo in je pri tem nekaj napak, se lahko zgodi nesreča z električnim šokom.
Električni šok se glavno dogaja zaradi toka, ki teče skozi teleso človeka. Stopnja škode, ki jo povzroči električni šok, je povezana z dejavniki, kot so velikost in trajanje toka, ki teče skozi teleso, in pot, po kateri teče tok. Splošno se trdi, da, ko prehodi tok stranskega toka (50Hz ali 60Hz) skozi teleso človeka preseže 10mA, morda oseba ne more samostojno odstraniti viru struje. Ko prehodi tok preseže 30mA, lahko to vodi do hujših posledic, kot so fibrilacija srca.
Stanja napak na neutralnem vodilu, ki lahko vodijo do električnega šoka
Prekinitev neutralnega vodila
Ko je neutralno vodilo pretrgano, v primeru neravnotežja treh faz, se bo potencial neutralnega vodila za prekidom premaknil. Na primer, v osvetlitvenem obroku s tremi fazami in štirim vodili, če je neutralno vodilo pretrgano na določenem mestu, zaradi tega, da naložbe vsake faze (na primer luči) ne morejo biti popolnoma enake, tok, ki bi se moral vrnil v vir struje skozi neutralno vodilo, ne more teči normalno. V tem trenutku, vzemimo za primer fazo z večjo naložbo, del toka te faze bo tvoril zanke skozi naložbe in neutralna vodila drugih faz, kar bo povzročilo, da potencial neutralnega vodila ni več nič in se lahko dvigne na višjo napetost. Če oseba v tem trenutku dotakne to živahno neutralno vodilo, bo tok tekel skozi teleso, kar bo vodilo do električnega šoka.
Slabo stik na neutralnem vodilu
Zelo pogosto se zgodi, da je stik slabo priključen na povezovalnem mestu med neutralnim vodilom in opremo ali na terminalu neutralnega vodila v distribucijskem škripu. Slabo stik bo povzročil, da se upornost na tem mestu poveča. Po Ohmovem zakonu U=IR bo, ko teče tok, nastala padec napetosti na mestu slabe stika. Če je ta padec napetosti dovolj velik, da se potencial neutralnega vodila razlikuje od potenciala zemlje, bo, ko oseba dotakne, tok tekel skozi in povzročil električni šok.
Kratična povezava med neutralnim in faznim vodilom in nato zazemljenje (bolj zapletena situacija):
Ta situacija lahko povzroči, da ima neutralno vodilo nevarno napetost. Na primer, znotraj električne opreme se zgodi kratična povezava med neutralnim in faznim vodilom. Velik tok po kratični povezavi lahko povzroči, da zaščitni mehanizmi delujejo. Vendar, če napaka ne popolnoma prekine cirkuita ali zaradi nepopolnega sistema zazemljenja, del kratičnega toka teče v zemljo skozi zazemljitveno opremo. V tem trenutku, neutralno vodilo lahko ima določeno ostanek napetosti. Ko oseba dotakne neutralno vodilo, bo dobila električni šok.
Izražanje škode zaradi električnega šoka
Škoda zaradi električnega šoka
Ko tok teče skozi teleso človeka, povzroči neposredno škodo ključnim organom, kot so živčni sistem in srce. Človek bo občutil mrzodeč senzacije. S povečevanjem toka, bo ta občutek postal močnejši in se lahko zgodijo mišični krampe. Če tok traja dolgo ali je velik, bo to vodilo do paralize dihanja in ustavitve srca. Na primer, ko prehodi tok skozi teleso človeka doseže desetine miliamper, lahko to povzroči ventrikularno fibrilacijo, ki je zelo nevarna neregelativnost srca, ki bo onemogočila učinkovito prepeljavo krvi in ogrozila življenje.
Električna okrogla
Hkrati, ko oseba dobi električni šok z dotikanjem neutralnega vodila, če se na kontaktnem mestu pojavi luknja ali če tok generira toploto znotraj telesa, se bo zgodila električna okrogla. Stopnja električne okrugle je povezana z dejavniki, kot so velikost toka, kontaktirni čas in upornost telesa. Splošno gledano, električni šok z visoko napetostjo in velikim tokom je bolj verjetno, da povzroči hude električne okruge. Električne okruge ne le poškodujejo kožo, ampak lahko povzročijo globoke poškodbe podkožnih tkiv, mišic in kosti. Na primer, ko oseba dotakne neutralno vodilo z relativno visoko napetostjo, se lahko kontaktno mesto pokvari in prča, ter okoliška tkiva bodo izgledala rdeča, blazginasta in druge stanje zaradi termične poškodbe.
