Vad händer när det uppstår en elektrisk stöt i en nollledare?

Principer för elektrisk stöt

I ett normalt trefas-fyrladdnings system är den neutrala laddningen (PEN-laddning eller N-laddning) jordad. Teoretiskt sett är spänningen i den neutrala laddningen samma som jordens. När trefasbelastningen är balanserad flödar nästan ingen ström genom den neutrala laddningen. Men när en person rör vid den neutrala laddningen och det finns ett fel i den neutrala laddningen kan en elektrisk stöt olycka inträffa.

Elektrisk stöt uppstår huvudsakligen eftersom det flödar ström genom kroppen. Den skada som orsakas av elektrisk stöt till kroppen beror på faktorer som strömstorlek och varaktighet samt strömförloppet. Generellt anses det att när nätfrekvensströmmen (50Hz eller 60Hz) som passerar genom kroppen överstiger 10mA, kan det bli omöjligt för en person att frigöra sig från strömkällan självständigt. När strömmen överskrider 30mA kan det leda till allvarliga konsekvenser som hjärtflimmer.

Fel i den neutrala laddningen som kan leda till elektrisk stöt

Brott i den neutrala laddningen

När den neutrala laddningen bryts, i fallet med trefasobalans, kommer spänningen i den neutrala laddningen efter brytpunkten att förskjutas. Till exempel, i ett belysningskrets i ett trefas-fyrladdnings system, om den neutrala laddningen bryts på ett visst ställe, på grund av att belastningen i varje fas (som lampor) inte kan vara helt lika, kan strömmen som tidigare återvände till strömkällan via den neutrala laddningen inte flöda normalt. I detta fall, ta fasen med mer belastning som exempel, en del av denna fas ström kommer att bilda en slinga genom belastningar och neutrala laddningar i andra faser, vilket gör att spänningen i den neutrala laddningen inte längre är noll och kan stiga till en högre spänning. Om en person rör vid denna live neutrala laddning just nu, kommer det att finnas ström som passerar genom kroppen, vilket resulterar i en elektrisk stöt.

Dålig kontakt i den neutrala laddningen

Dålig kontakt vid anslutningspunkten mellan den neutrala laddningen och utrustningen eller vid terminalen för den neutrala laddningen i distributionslådan är också mycket vanligt. Dålig kontakt kommer att orsaka att resistansen vid denna punkt ökar. Enligt Ohms lag U=IR, när det finns ström som passerar, kommer det att uppstå en spänningsfall vid punkten med dålig kontakt. Om denna spänningsfall är tillräckligt stor för att göra spänningen i den neutrala laddningen avvikande från jordspänningen, när en person rör vid den, kommer det att finnas ström som passerar och orsaka en elektrisk stöt.

Kortslutning mellan den neutrala laddningen och fasladdningen och sedan jordfel (ett mer komplicerat scenario):

Detta scenario kan orsaka att den neutrala laddningen har en farlig spänning. Till exempel, inuti en elektrisk utrustning, inträffar kortslutning mellan den neutrala laddningen och fasladdningen. Den stora strömmen efter kortslutningen kan orsaka att skyddsutrustningen agerar. Men om felet inte fullständigt skär av kretsen, eller på grund av ett otillräckligt jordsystem, kommer en del av kortslutningsströmmen att flyta in i marken genom jordningsutrustningen. I detta fall kan den neutrala laddningen ha en viss restspänning. När en person rör vid den neutrala laddningen, kommer de att få en elektrisk stöt.

Uttryck för skador av elektrisk stöt

Skador av elektrisk stöt

När ström passerar genom kroppen, orsakar det direkt elektrisk stötskada till viktiga organ som nervsystemet och hjärtat. Kroppen kommer att känna en stickande känsla. Ju större strömmen blir, desto starkare blir denna känsla och muskelkramp kan uppstå. Om strömmen varar länge eller strömmen är stor, kommer det att leda till andningsparalyss och hjärtstillestånd. Till exempel, när strömmen som passerar genom kroppen når flera tiotal milliampere eller mer, kan det orsaka ventrikelflimmer, vilket är en mycket farlig arytm som gör att hjärtat inte kan pumpa blod effektivt och hotar livet.

Elbrännskador

Samtidigt som en person får en elektrisk stöt genom att röra vid den neutrala laddningen, om en båge genereras vid kontaktpunkten eller strömmen genererar värme inuti kroppen, kommer en elbrännskada att uppstå. Graden av elbrännskada beror på faktorer som strömmens storlek, kontakttiden och kroppens resistans. Generellt sett är elektriska stötar med hög spänning och stor ström mer benägna att orsaka allvarliga elbrännskador. Elbrännskador skadar inte bara hud, utan kan också orsaka djupa skador på underhudsvävnader, muskler och ben. Till exempel, när en person rör vid den neutrala laddningen med relativt hög spänning, kan kontaktpunkten se utbränd och kolifierad, och de omgivande vävnaderna kommer också att visa rödhet, blåsor och andra tillstånd på grund av termisk skada.