Pourquoi une erreur de câblage d'un électricien pourrait faire en sorte que le blindage USB d'un PC soit à 120 V alors qu'il devrait être mis à la terre

J'ai presque eu un grave accident électrique la semaine dernière lorsque j'essayais d'utiliser un oscilloscope pour tester un circuit qu'un élève avait construit.

J'avais la lunette branchée sur une prise de courant et la carte de circuit imprimé alimentée par un câble USB branché sur un PC dans le laboratoire. J'avais du mal à obtenir la portée pour afficher un signal avec juste la pointe de la sonde explorant les points sur la carte de circuit imprimé, j'ai donc essayé de connecter la pince crocodile de la sonde à la masse de la carte de circuit imprimé (même si je pensais que cela ne devrait pas être nécessaire), et j'ai obtenu un grand arc et du fil fondu et des parties carbonisées de la carte de circuit imprimé et certains capteurs.

Après quelques égratignures de la tête et quelques étincelles supplémentaires, j'ai finalement vérifié avec un voltmètre que le blindage métallique du port USB du PC était connecté à 120 VCA par rapport à la troisième broche de la prise dans laquelle j'avais la portée branchée.

Je suis donc convaincu qu'un électricien a fait une sorte d'erreur de câblage lors de la connexion de l'alimentation à la table du laboratoire. Au lieu d'être branché sur une prise murale, l'alimentation de la table de laboratoire provient d'un conduit qui va dans l'ouverture murale qui répond aux besoins d'alimentation de deux tables de laboratoire. Un autocollant sur le conduit montre un schéma de câblage indiquant que les deux connexions sont censées partager le fil neutre, mais l'une est connectée à "hot1" - un fil rouge, et l'autre à "hot2" - un fil noir. Il montre également un fil de terre partagé vert.

Je m'excuse pour la longue configuration de ma question, mais j'essaie de comprendre quelle erreur de câblage pourrait être à l'origine de cette situation. Je suis certain que le blindage USB était à 120 V par rapport à la terre. Le blindage ne doit-il pas être connecté au boîtier de l'ordinateur et donc mis à la terre? Comment pourrait-il alors être à 120V? Si l'électricien s'est inversé accidentellement à chaud et neutre, le branchement de l'ordinateur ne devrait-il pas faire sauter un disjoncteur au lieu de faire que le blindage soit à 120V?

Je suis content de ne pas m'être électrocuté. Maintenant que la peur s'est dissipée, ma curiosité quant à la véritable erreur de câblage a augmenté. J'espère que mon explication est suffisamment claire pour que quelqu'un puisse identifier ce qui ne va pas. (Soit dit en passant, j'ai signalé tout cela à de nombreuses personnes à l'école et un électricien sera amené immédiatement pour corriger les choses.)

Ajouté: J'espère avoir clairement indiqué que j'ai effectivement renvoyé le travail réel de correction de ce danger à un électricien que l'école apportera. Mais je suis très intéressé à comprendre l'erreur également, afin que je puisse simplement augmenter mes connaissances. J'espère que quelqu'un là-bas pourra vous aider.

EDIT: FAUX - VOIR CI-DESSOUS "Aujourd'hui, je suis arrivé à l'école après que l'électricien ait déjà corrigé l'erreur." J'aimerais avoir eu la chance de demander quel était le problème. J'espère que je pourrai obtenir plus d'informations des gens de l'école dans les prochains jours.

J'ai utilisé un ohmmètre pour me convaincre que le bouclier USB de l'ordinateur est bien attaché à la troisième broche de sa prise d'alimentation, donc je suis convaincu que tout le châssis métallique de l'ordinateur était chaud la semaine dernière.

J'ai entendu de seconde main que nos préposés à l'entretien avaient utilisé une sorte de testeur de prise sur le circuit dans le passé et qu'il avait en fait réussi le test (!) Comment est-ce possible avec un défaut aussi grave que le sol manquant et ce qui aurait dû être relié à la terre à la place à 120VAC? Existe-t-il une sorte de schéma de connexion défectueux étrange qu'un simple testeur de sortie manquerait?

Puisqu'il semble que le travail de recâblage du circuit n'a pas été très long (je suis arrivé à l'école à 11h et tout était réparé), je suppose que ce n'était pas quelque chose qui prenait beaucoup de chasse à trouver. Mais je suis toujours mystifié. J'ajouterai des informations supplémentaires au fur et à mesure que j'en apprendrai plus ...

MISE À JOUR IMPORTANTE: Hier, je me suis révélé être un idiot. Ce que je pensais indiquer un travail de réparation n'était que la preuve que notre responsable de l'entretien faisait encore plus de vérifications et coupait l'alimentation. Je ne mesurais tout simplement plus 120 V sur le boîtier de l'ordinateur parce que l'alimentation était coupée. Bonehead.

Aujourd'hui, l'électricien est à l'étage pour résoudre le problème et trouver des trucs très étranges. En ce moment, il semble que les ordinateurs soient correctement câblés à l'alimentation, mais la prise de courant a des problèmes entre la terre et le neutre. Il m'a montré comment il obtient une belle tonalité propre de son testeur à travers le sol et neutre sur les fournitures informatiques, mais une sorte de tonalité méfiante entre terre et neutre sur les prises de sol et murales.

En outre, notre homme de maintenance a trouvé des tensions étranges comme 36V et 23V sur certaines prises de courant de l'ordinateur lors de son expérimentation hier. Ainsi, l'électricien visite aujourd'hui. Toutes les théories simples pour cela semblent être par la fenêtre. Donc ça devient de plus en plus intéressant à chaque minute ...

LE DERNIER - L'instructeur du bureau le plus proche m'a dit que les gars acclamaient le succès tard cet après-midi, mais je n'étais pas là pour obtenir la réponse. Dang. Peut être demain. Quel que soit le problème, l'électricien faisait des appels téléphoniques et le personnel de l'école se grattait la tête toute la journée.

PLUS: Aujourd'hui, j'entends dire qu'ils ont traqué le coupable comme le «fouet modulaire dans les meubles». Notre responsable de l'entretien dit (et j'ai vu) que les sorties vers les PC sont tenues dans des plateaux dans les tables de laboratoire, et chaque bande est en quelque sorte connectée en guirlande. Je suppose que quelque part dans la chaîne, il y avait à la fois un terrain ouvert et des neutres ouverts. Il dit qu'il a perdu toute confiance dans les matériaux de connexion d'alimentation fournis dans les meubles de laboratoire.

Je ne comprends toujours pas comment un testeur de prise n'aurait pas détecté ces défauts. Peut-être était-ce simplement que le testeur n'a été utilisé à l'origine que lorsque les bandelettes étaient effectivement saines et que la panne s'est produite quelque temps plus tard. Avez-vous des idées sur ce qui pourrait conduire à ce type de défauts?

J'ai trouvé ici quelque chose qui correspond à la plupart des symptômes que nous avons découverts. Il l'appelle "terrain de bootleg à polarité inversée". Pensez-vous que cela pourrait être ça? Mais comment cela pourrait-il être un échec dans une bande de sortie? Ne devrait-il pas encore être dans le câblage du bâtiment?

http://ecmweb.com/contractor/failures-outlet-testing-exposed

AJOUT: Je viens d'avoir une très belle conversation téléphonique avec Mike Sokol, l'auteur de l'article ci-dessus. Il dit que mon accident sonne exactement comme son scénario RPBG, et il m'a aussi fait comprendre que le "gazouillis" du testeur de continuité de tonalité de l'électricien est probablement la preuve d'une bonne mise à la terre et d'une connexion neutre, tandis que le ton "propre" est probablement un signe que les lignes au sol et neutres sont bootstrappées directement l'une à l'autre, une violation de code. Je pense que le son "warbly" montre qu'il y a une chute de tension entre la masse et le neutre, comme il devrait y en avoir une avec une charge connectée. L'électricien a pensé exactement le contraire. Hmmm ...

PLUS RÉCEMMENT: Les gens de l'école semblent satisfaits que le problème a été corrigé. Cependant, on me dit que le correctif était simplement qu'ils ont débranché quelque chose et l'ont rebranché (!). J'ai vérifié les choses avec un testeur de tension sans contact et le boîtier de l'ordinateur est maintenant mis à la terre. Mais je ne comprends pas comment le simple fait de reconnecter quelque chose pourrait résoudre ce problème. Peut-être que je n'ai pas compris l'histoire complète, mais je suis toujours nerveux que cette situation puisse se reproduire. Je ne suis pas encore tout à fait satisfait ...

En supposant le système électrique nord-américain, la seule erreur que l' électricien pourrait commettre et qui provoquerait ce symptôme serait de permuter les fils GND et HOT. Échanger le chaud et le neutre ne le ferait pas.

C'est une erreur très grave et assez négligente de ne pas le vérifier, si tel est bien le problème. Cela pourrait facilement faire périr quelqu'un.

Si c'est le problème, vous pourrez mesurer 120V entre ce que vous appelez la troisième broche sur les deux prises.

Il est également possible, mais peu probable, qu'un problème avec le PC provoque ce symptôme.

Edit: comme d'autres l'ont souligné, le PC fonctionne donc ce ne peut pas être un simple échange, en fait, aucune erreur unique ne peut provoquer les symptômes décrits.

Si le chaud est connecté aux deux gnd et où il devrait aller. Par exemple, si le chaud court-circuité au conduit et que le conduit gnd était cassé.

Dans l'attente d'un suivi sur ce que c'était ...

Je peux penser à une possibilité, mais c'est assez effrayant.

Si vos conduits fournissent en effet deux points chauds distincts, votre PC obtient 240 volts AC. Ce n'est pas un problème en soi: de nombreuses alimentations pour PC gèrent automatiquement 120/240. Cependant (et c'est là que cela fait peur), ces alimentations supposent une entrée chaude / neutre, le neutre étant nominalement à la même tension que la terre. Si j'ai raison, l'ensemble de votre circuit électronique PC est à 120 VCA, attendant juste de mordre quelqu'un.

Je recommande d'appeler votre électricien immédiatement, et si vous n'obtenez pas de réponse immédiate, allez à votre quincaillerie locale pendant votre pause déjeuner et achetez un testeur de puissance à 3 LED pour 10 dollars ou quoi que ce soit.

Il y a deux aspects déroutants à cela: 1) pourquoi votre écran (en supposant que vous avez un moniteur détaché) n'a pas fumé. Les imprimantes sont souvent à double isolation, de sorte qu'elles peuvent flotter, mais les moniteurs sont toujours (à ma connaissance) mis à la terre. 2) Pourquoi l'avance au sol de votre PC n'a-t-elle pas fait autant de bruit? Est-il possible que l'électricien n'ait jamais connecté la terre à la prise?

Fondamentalement, il semble probable que ce qui vous a sauvé est le fait qu'un PC moderne ne nécessite pas de toucher à quelque chose de conducteur.

Je suis avec Spehro: j'ai hâte d'entendre ce qui s'est vraiment passé.

EDIT - La raison pour laquelle je trouve cela assez effrayant implique une expérience personnelle que vous pouvez trouver divertissante.

J'ai participé à un lancement de missile à partir de l'île Wallops, et notre charge utile comprenait un tas de capteurs optiques à faible sensibilité. Nous les avons testés en éclairant tour à tour une lumière vive sur chaque capteur. Juste avant le lancement, nous avons accouplé la charge utile au propulseur à combustible solide, puis avons effectué un test final. Notez que, bien que le booster n'ait pas son noyau d'allumage installé, il s'agissait d'une montée en flèche parfaitement fonctionnelle. Nous utilisions une lampe de travail standard pour fournir une lumière à haute luminosité et étions à mi-chemin du test lorsque le gars avec la lumière a laissé le cadre de protection toucher la peau. Il a dessiné un arc. C'était un de ces moments de Come-To-Jesus car, pendant un instant extraordinairement long, tout le monde a attendu pour voir si le rappel allait s'enflammer. Ce ne fut pas le cas. À notre crédit, le gars avec la lumière ne l'a pas laissé tomber, et personne ne s'est vraiment souillé.

Une autopsie a déterminé que la prise dans laquelle nous avions branché avait échangé le neutre et la terre, et la charge dans le bâtiment était déséquilibrée, de sorte que le neutre avait flotté de manière significative par rapport au sol. Par mesure de sécurité, bien sûr, l'oiseau était mis à la terre, et a donc fait un bon bain de retour lorsqu'il est connecté à la cage de fil nominalement mise à la terre (mais en fait connectée au neutre) sur la lampe.

Alors ne plaisante pas avec ça.

J'ai entendu de seconde main que nos préposés à l'entretien avaient utilisé une sorte de testeur de prise sur le circuit dans le passé et qu'il avait en fait réussi le test (!) Comment est-ce possible avec un défaut aussi grave que la terre manquante et ce qui aurait dû être relié à la terre à la place à 120VAC? Existe-t-il une sorte de schéma de connexion défectueux étrange qu'un simple testeur de sortie manquerait?

Oui, les testeurs de secteur enfichables les moins chers ne testent que quelques-unes des permutations les plus simples de mauvais câblage possible.

Voici un tableau d'un fabricant de tels appareils, notez qu'il y a beaucoup plus de permutations de conditions de défaut qu'il n'y a de permutations de trois indicateurs LED.

Remarque 1 - L'inversion EN n'est pas détectable.
Note 2 - Enquête requise par un électricien qualifié.
Remarque 3 - Attention! Enquêter avec soin. Le ou les fils de prise peuvent être sous tension, mais les DEL ne s'allument pas. Enquête requise par un électricien qualifié

Vous pouvez acheter des versions avancées et professionnelles de ces testeurs de socket qui distinguent une plus grande variété de défauts, mais aucun d'entre eux ne peut distinguer correctement toutes les erreurs de câblage possibles.

Les testeurs de prises enfichables les plus avancés coûtent généralement dix fois le prix des testeurs les moins chers. Les plus complets mesurent l'impédance de la boucle de terre et peuvent tester les RCD / GFCI.

Les références

• Royaume-Uni - Guide des meilleures pratiques 8 - Sélection et utilisation de dispositifs de test de prise de courant enfichables