Що відбувається, коли стається електричний удар через нульовий провід?

Принципи електричного удару

У звичайній системі живлення трифазним чотирьохдротовим кабелем нейтральний дріт (PEN-дріт або N-дріт) заземлений. Теоретично, потенціал нейтрального дроту такий самий, як і землі. Коли трифазне навантаження збалансоване, через нейтральний дріт практично не проходить струм. Однак, коли людина торкається нейтрального дроту, а в ньому виникає аварія, може трапитися електричний удар.

Електричний удар в основному відбувається через те, що через людське тіло пройшов струм. Ступінь шкоди, завданої електричним ударом людському тілу, пов'язана з факторами, такими як величина і тривалість струму, що проходить через тіло, та шлях струму. Загалом вважається, що коли частотний струм (50Гц або 60Гц), що проходить через тіло, перевищує 10мА, людина може не зможе самостійно позбутися джерела живлення. Коли струм перевищує 30мА, це може призвести до серйозних наслідків, таких як фібриляція серця.

Умови аварії нейтрального дроту, що можуть призвести до електричного удару

Переривання нейтрального дроту

Коли нейтральний дріт переривається, у випадку трифазної невідповідності, потенціал нейтрального дроту після точки переривання зміниться. Наприклад, у освітлювальній схемі з трифазним чотирьохдротовим кабелем, якщо нейтральний дріт переривається в певному місці, через те, що навантаження кожного фази (наприклад, лампи) не може бути повністю однаковим, струм, який раніше повернувся до джерела живлення через нейтральний дріт, не може нормально протікати. В цей час, розглядаючи фазу з більшим навантаженням, частина струму цієї фази утворить контур через навантаження і нейтральні дроти інших фаз, роблячи потенціал нейтрального дроту не рівним нулю і можливо підвищуючи його до більш високого напруги. Якщо людина торкається цього живленого нейтрального дроту, через неї пройде струм, що призведе до електричного удару.

Поганий контакт нейтрального дроту

Поганий контакт в точці з'єднання нейтрального дроту з обладнанням або на кінцевій клемі нейтрального дроту у розподільній скрині також досить поширений. Поганий контакт призведе до збільшення опору в цій точці. За законом Ома U=IR, коли через цю точку проходить струм, відбудеться спад напруги. Якщо цей спад напруги достатньо великий, щоб потенціал нейтрального дроту відхилявся від потенціалу землі, коли людина торкається його, через неї пройде струм, що призведе до електричного удару.

Коротке замикання між нейтральним і фазним дротом, а потім аварія заземлення (більш складна ситуація):

Ця ситуація може призвести до появи небезпечного напругу на нейтральному дроті. Наприклад, всередині електричного обладнання відбувається коротке замикання між нейтральним і фазним дротом. Великий струм після короткого замикання може призвести до вчинення захисного пристрою. Однак, якщо аварія не повністю перериває цепь, або через недосконалу систему заземлення, частина короткозамкнутого струму потече до землі через заземлювач. У цей час на нейтральному дроті може бути певна залишкова напруга. Коли людина торкається нейтрального дроту, вона отримає електричний удар.

Вияви шкоди від електричного удару

Травматичний електричний удар

Коли струм проходить через людське тіло, він призводить до безпосередньої травми важливих органів, таких як нервова система і серце. Людина відчуває поколихання. Зі збільшенням струму це відчуття буде сильнішим, можуть виникнути судоми. Якщо струм триває довго або його величина велика, це призведе до паралічу дихання і зупинки серця. Наприклад, коли струм, що проходить через тіло, досягає десятків міліампер, він може призвести до фібриляції камер серця, що є надзвичайно небезпечним аритмією, який робить серце неспроможним ефективно насосувати кров, загрожуючи життю.

Електричний ожог

Одночасно з отриманням електричного удару через торкання до нейтрального дроту, якщо в точці контакту виникає дуга або струм генерує тепло всередині тіла, відбудеться електричний ожог. Ступінь електричного ожогу пов'язана з факторами, такими як величина струму, час контакту та опір тіла. Загалом, електричний удар високої напруги і великого струму більш схильний призводити до серйозних електричних ожогів. Електричні ожоги не лише пошкоджують шкіру, але можуть також призводити до глибоких травм підшкірної тканини, м'язів та кісток. Наприклад, коли людина торкається нейтрального дроту з високою напругою, в точці контакту може з'явитися опік інтенсивного вигляду, а оточуюча тканина може набути червоної фарби, виникнути пузырі та інші прояви термічного ушкодження.