Şok Principles of electric shock
Normal bir üç fazlı dörtlü güç sağlama sisteminde, nötr kablo (PEN kablosu veya N kablosu) yerleştirilir. Teorik olarak, nötr kablodaki potansiyel toprağın potansiyeliyle aynıdır. Üç faz yükü dengede olduğunda, nötr kablodan neredeyse hiç akım geçmez. Ancak, bir kişi nötr kabloya dokunduğunda ve nötr kabloda bir arızası olduğunda, elektrik şoku olayı meydana gelebilir.
Elektrik şoku çoğunlukla insan vücudundan geçen akım nedeniyle gerçekleşir. Elektrik şokunun insan bedenine neden olduğu zarar, bedenden geçen akımın büyüklüğü, süresi ve akımın yolu gibi faktörlere bağlıdır. Genel olarak, 50Hz veya 60Hz güç frekansında insan bedeninden geçen akım 10mA'yı aşarsa, kişinin kendi başına güç kaynağından ayrılmasının zor olabileceği düşünülür. Akım 30mA'yı aşarsa, kalp titremesi gibi ciddi sonuçlara yol açabilir.
Elektrik şoku nedeni olabilecek nötr kablo arızaları
Nötr kablo kopması
Nötr kablo koparıldığında, üç faz dengesizliği durumunda, kopma noktasından sonraki nötr kablodaki potansiyel kaymaya uğrar. Örneğin, üç fazlı dörtlü sistemli bir aydınlatma devresinde, nötr kablo belirli bir yerde koptuğunda, her fazdaki yüklerin (örneğin lambaların) tamamen aynı olamaması nedeniyle, orijinal olarak nötr kablodan güç kaynağına dönecek olan akım normal şekilde akamaz. Bu durumda, daha fazla yük taşıyan faz örneği alındığında, bu fazın bir kısmı diğer fazların yükleri ve nötr kabloları üzerinden bir döngü oluşturarak, nötr kablodaki potansiyelin artık sıfır olmayacağını ve daha yüksek bir gerilime yükselmesini sağlar. Eğer bir kişi bu canlı nötr kablona dokunduğunda, bedenden akım geçerek elektrik şoku meydana gelir.
Nötr kablo bağlantı sorunu
Nötr kablo ile ekipman arasındaki bağlantı noktasında veya dağıtım kutusundaki nötr kablo terminalinde kötü bir bağlantı oldukça yaygındır. Kötü bağlantı, bu noktadaki direnci artırır. Ohm yasası U=IR'ye göre, akım geçtiğinde, kötü bağlantı noktasında bir gerilim düşümü oluşur. Eğer bu gerilim düşümü, nötr kablodaki potansiyelin toprak potansiyelinden sapmasına yetecek kadar büyükse, bir kişi ona dokunduğunda, akım geçerek elektrik şoku meydana gelir.
Nötr kablo ve faz kablo kısa devre ve ardından toprak hatası (daha karmaşık bir durum):
Bu durum, nötr kabloda tehlikeli bir gerilim oluşmasına neden olabilir. Örneğin, bir elektrik ekipmanının içinde, nötr kablo ile faz kablo arasında kısa devre oluştuğunda, kısa devreden sonraki büyük akım koruma cihazının çalışmasına neden olabilir. Ancak, eğer hata tam olarak devreyi kesmezse veya toprak sisteminin eksik olması nedeniyle, kısa devre akımının bir kısmı toprak cihazı üzerinden toprağa girebilir. Bu durumda, nötr kablo belirli bir arta kalan gerilime sahip olabilir. Bir kişi nötr kablona dokunduğunda, elektrik şoku alır.
Elektrik şokunun zararlarının gösterimi
Elektrik şoku yarası
Akım insan bedeninden geçtiğinde, sinir sistemi ve kalp gibi önemli organlara doğrudan elektrik şoku zararı verir. İnsan bedeni, uyuşukluk hissi duyacaktır. Akım arttıkça, bu his daha güçlü hale gelir ve kas kasılmaları meydana gelebilir. Eğer akım uzun süre devam ederse veya akım çok büyükse, solunum felci ve kalp durması gibi sonuçlara yol açabilir. Örneğin, insan bedeninden geçen akım birkaç on miliamper veya daha fazla olduğunda, ventriküler titreme meydana gelebilir. Bu, kalbini etkili bir şekilde pompalama yapmasını engelleyen ve hayat tehdit edici bir düzensizdir.
Elektrik yanığı
Bir kişi nötr kabloda elektrik şoku alırken, temas noktasında ark oluştuğu ya da akım insan bedeninin içinde ısı ürettiği takdirde, elektrik yanığı meydana gelir. Elektrik yanığının şiddeti, akımın büyüklüğü, temas süresi ve insan bedeninin direnci gibi faktörlere bağlıdır. Genel olarak, yüksek gerilim ve büyük akımlı elektrik şokları daha ciddi yanıklara neden olabilir. Elektrik yanığı sadece deriyi değil, alt deri dokularını, kasları ve kemikleri de derin yaralarına neden olabilir. Örneğin, bir kişi nispeten yüksek gerilimli nötr kablona dokunduğunda, temas noktası kararmış ve karbonize olmuş görünür ve çevresindeki dokular termal hasar nedeniyle kızarık, kabarcık gibi durumlar ortaya çıkabilir.
