Почему ошибка проводки электрика может привести к тому, что экран USB компьютера будет на 120 В, когда он должен быть заземлен


14

На прошлой неделе у меня чуть не случился серьезный электрический несчастный случай, когда я пытался использовать осциллограф, чтобы проверить схему, которую построил студент.

Я подключил прицел к розетке в полу, а печатная плата питалась от USB-кабеля, подключенного к ПК в лаборатории. У меня были проблемы с получением прицела для отображения сигнала только точками исследования наконечника зонда на монтажной плате, поэтому я попытался подключить зажим аллигатора заземления датчика к заземлению монтажной платы (хотя я думал, что это не нужно), и получил большая дуга и расплавленный провод и обугленные части печатной платы и некоторые датчики.

После нескольких царапин на голове и нескольких искр я наконец-то с помощью вольтметра проверил, что металлический экран USB-порта на ПК был подключен к 120 В переменного тока относительно третьего штепселя на розетке, к которой я подключил прицел.

Поэтому я убежден, что электрик допустил какую-то ошибку при подключении питания к столу в лаборатории. Вместо того, чтобы подключаться к сетевой розетке, питание на лабораторный стол поступает из кабелепровода, который входит в отверстие в стене и служит для питания двух лабораторных столов. На наклейке на кабелепроводе показана схема подключения, показывающая, что два соединения должны иметь общий нейтральный провод, но одно подключено к «hot1» - красный провод, а другое к «hot2» - черный провод. Он также показывает зеленый общий провод заземления.

Я прошу прощения за долгую настройку на мой фактический вопрос, но я пытаюсь понять, что ошибка проводки может быть причиной этой ситуации. Я уверен, что экран USB был на 120 В относительно земли. Разве экран не должен быть подключен к корпусу компьютера и поэтому должен быть заземлен? Как это может быть при потенциале 120 В тогда? Если электрик случайно поменял местами горячий и нейтральный, разве при подключении к компьютеру не должен был сработать автоматический выключатель вместо того, чтобы экран был под напряжением 120 В?

Я рад, что меня не убили током. Теперь, когда паника прошла, мое любопытство по поводу того, какая именно ошибка была допущена, растет. Я надеюсь, что мое объяснение достаточно ясно, чтобы кто-то мог определить, что не так. (Между прочим, я сообщил обо всем этом многим в школе, и сразу же будет привлечен электрик, чтобы исправить положение.)

Добавлено: Я надеюсь, что дал понять, что я действительно передал фактическую работу по исправлению этой опасности электрику, которого принесет школа. Но я также очень заинтересован в понимании ошибки, так что я могу просто расширить свои знания. Я надеюсь, что кто-то там может помочь с этим.

РЕДАКТИРОВАТЬ: НЕПРАВИЛЬНО - СМ. НИЖЕ «Сегодня я попал в школу после того, как электрик уже исправил ошибку». Я хотел бы спросить, в чем дело. Я надеюсь, что смогу получить больше информации от людей в школе в ближайшие несколько дней или около того.

Я использовал омметр, чтобы убедить себя в том, что USB-экран компьютера действительно связан с третьим контактом его разъема питания, поэтому я убежден, что на прошлой неделе весь металлический корпус компьютера был горячим.

Я слышал из вторых рук, что наши специалисты по техобслуживанию использовали какой-то тестер розеток в цепи в прошлом и что он действительно прошел тест (!). Как это возможно при такой серьезной неисправности, как отсутствие заземления и что должно было быть? заземлен вместо 120VAC? Есть ли какая-то странная неисправная схема подключения, которую пропустил бы простой тестер розеток?

Поскольку кажется, что работа по переподключению схемы не заняла очень много времени (я пришел в школу в 11 часов утра, и все было исправлено), я полагаю, это не было чем-то, что потребовало много охоты, чтобы найти. Но я все еще озадачен. Я добавлю любую дополнительную информацию, как я узнаю больше ...

ВАЖНОЕ ОБНОВЛЕНИЕ: Вчера я доказал, что я идиот. То, что я думал, указывало на то, что ремонтные работы были лишь свидетельством того, что наш специалист по обслуживанию головного мозга еще проверял и выключал питание. Я просто измерял не более 120 В на корпусе компьютера, потому что питание было отключено. Бонхед.

Сегодня электрик наверху работает над проблемой и находит некоторые очень странные вещи. Сейчас кажется, что компьютеры правильно подключены к источнику питания, но в розетке на полу есть некоторые проблемы между заземлением и нейтралью. Он показал мне, как он получает хороший чистый звук от своего тестера через землю и нейтральный на компьютерных расходных материалах, но своего рода деликатный тон между землей и нейтральным на полу и розетках.

Кроме того, наш специалист по техническому обслуживанию обнаружил странные напряжения, такие как 36 В и 23 В, на некоторых из розеток компьютера во время своих экспериментов вчера. Таким образом, визит электрика сегодня. Все простые теории для этого, кажется, за окном. Так с каждой минутой становится все интереснее ...

ПОСЛЕДНИЕ - инструктор в ближайшем офисе сказал мне, что ребята радуются успеху в конце дня, но я не был там, чтобы получить ответ. Dang. Может быть завтра. Как бы то ни было, у электрика были телефонные звонки за помощью, а персонал нашей школы весь день много царапал голову.

Еще: Сегодня я слышу, что они разыскали преступника как «модульного кнута в мебели». Наш начальник отдела технического обслуживания говорит (и я видел), что выходы для ПК хранятся в лотках на лабораторных столах, и каждая полоска является своего рода цепочкой, соединенной вместе. Я собираюсь где-то в цепи были и открытые площадки и открытые нейтралы. Он говорит, что потерял всякое доверие к материалам для подключения к электросети, которые были в лабораторной мебели.

Я до сих пор не понимаю, как тестер розетки не обнаружил бы эти неисправности. Может быть, просто тестер использовался только тогда, когда полоски действительно были здоровыми, а затем неисправность произошла через некоторое время. Любые идеи о том, что может привести к возникновению подобных неисправностей?

Я нашел здесь что-то, что соответствует большинству симптомов, которые мы обнаружили. Он называет это «бутлегом с обратной полярностью». Как вы думаете, это может быть? Но как это может быть сбой в розетке? Разве это все еще не должно быть в проводке здания?

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

ДОБАВЛЕНО: У меня только что был очень хороший телефонный разговор с Майком Соколом, автором вышеупомянутой статьи. Он говорит, что мой несчастный случай звучит точно так же, как его сценарий RPBG, и он также дал мне понять, что «вибрация» от тестера непрерывности тона электрика, вероятно, свидетельствует о хорошем заземлении и нейтральной связи, в то время как «чистый» тон, вероятно, является признаком того, что линия заземления и нейтральная линия загружаются прямо друг к другу, что является нарушением кода. Я думаю, что «дурной» звук показывает, что между землей и нейтралью падает напряжение, что должно быть при подключенной нагрузке. Электрик думал прямо противоположное. Хммм ...

Более недавно: люди в школе, кажется, удовлетворены тем, что проблема была исправлена. Однако мне сказали, что исправление было просто в том, что они отключили что-то и подключили его обратно (!). Я проверил вещи с помощью бесконтактного тестера напряжения, и корпус компьютера теперь заземлен. Но я не понимаю, как простое повторное подключение может исправить это. Может быть, я не понял полной истории, но я все еще нервничаю, что эта ситуация может повториться. Я еще не совсем доволен ...


Вы проверили, имеют ли экран USB и корпус ПК одинаковое напряжение? Корпус компьютера заземлен или какое напряжение от земли?
Берто

3
Вы живете в стране с сетью 120 В или 230 В? В последнем случае то, что вы измерили, является признаком отсутствия защитного заземления на изделии с заземленным корпусом. Блок питания имеет фильтрующие конденсаторы от источника и нейтрали к земле для снижения электромагнитных помех. Без надлежащего заземления крышки фильтра действуют как делитель напряжения, в результате чего весь ПК плавает при половине напряжения сети. Низкое реактивное сопротивление колпачков на частоте сети не позволяет протекать значительному току. Если вы живете в стране с напряжением 120 В, причина в другом и ситуация опасная.
JMS

2
Конечно, огромная дуга полностью опровергла бы гипотезу емкостного делителя.
JMS

Есть ли в этой системе проводки «дополнительный» GFCI?
brhans

1
Похоже, у вас есть ответ. Я думаю, что вы опубликуете это как ответ. У Spehro была правильная идея (горячая земля), но не причина.
JRE

Ответы:


7

Предполагая североамериканскую электрическую систему, единственная ошибка, которую мог сделать электрик , который вызвал бы этот симптом, состояла в том, чтобы поменять местами провода GND и HOT. Обмен горячей и нейтральной не будет делать это.

Это очень серьезная ошибка - и довольно небрежная - не проверять ее, если это действительно проблема. Это может легко заставить кого-то погибнуть.

Если это проблема, вы сможете измерить 120 В между тем, что вы называете третьим контактом на двух выходах.

Также возможно, но маловероятно, что проблема с ПК может вызвать этот симптом.

Редактировать: как уже отмечали другие, ПК функционирует так, что это не может быть простой заменой, фактически ни одна ошибка не может вызвать эти описанные симптомы.

Если горячее подключено как к gnd, так и куда оно должно идти. Например, если горячее замкнуто в кабелепровод и кабелепровод gnd был поврежден.

С нетерпением ждем продолжения того, что это было ...


1
Помогут ли обмен Hot и Gnd ПК работать?
Прохожий

1
Поскольку ПК включен, сетевое напряжение должно быть подключено к двум из трех клемм розетки, а не только к земле. Таким образом, это не может быть простой обмен. Также возможно (хотя маловероятно), что шнур питания был неправильно подключен. Я ожидаю, что ПК будет функционировать (пока не будет подключен с помощью кабеля к правильно заземленному устройству).
Pigrew

Спасибо за ваши идеи. Я нахожусь в Миннесоте, так что это система на 120 В, но настенная «розетка» (не стандартная розетка, а два кабелепровода, выходящих из коробки размера розетки) использует два «горячих» провода, по одному для каждого. Я думаю, что это означает, что они противоположные фазы. Если я понял то, что я прочитал только вчера, это позволяет общей нейтрали проводить более низкий ток, когда есть нагрузки на обеих линиях. Я правильно понял?
user55515

Североамериканская система может иметь два или три горячих провода, которые имеют напряжение 240 (2 для жилых) или 208 В переменного тока (3 для коммерческих) относительно друг друга. Поэтому, если вы измеряете между двумя горячими проводами в разных цепях, вы можете увидеть 0, 208 или 240, если они жилые, но я не вижу никакого способа, который мог бы повлиять на безопасное заземление
Spehro Pefhany

6

Я могу думать об одной возможности, но это довольно страшно.

Если в ваших каналах действительно есть две отдельные точки, ваш компьютер получает напряжение 240 В переменного тока. Это само по себе не проблема: многие блоки питания ПК будут обрабатывать 120/240 автоматически. Однако (и это то, где это становится пугающим), эти источники питания принимают горячий / нейтральный вход с номинальным значением нейтрали при том же напряжении, что и у земли. Если я прав, вся электронная схема вашего компьютера сидит на 120 В переменного тока, просто ожидая, чтобы кого-нибудь укусить.

Я рекомендую немедленно вызвать вашего электрика, и если вы не получите немедленного ответа, сходите в местный магазин бытовой техники на обеденный перерыв и купите тестер питания с 3 светодиодами за 10 баксов или что угодно.

Здесь есть два загадочных аспекта: 1) почему ваш дисплей (при условии, что у вас отключен монитор) не курил. Принтеры часто имеют двойную изоляцию, поэтому они могут плавать, но мониторы всегда (насколько я знаю) заземлены. 2) Почему лидерство вашего ПК не вызвало суеты? Возможно ли, что электрик никогда не подключал заземление к розетке?

В принципе, похоже, что вас спасло то, что современный ПК не требует от вас прикосновения к чему-либо проводящему.

Я с Spehro: я не могу дождаться, чтобы услышать, что на самом деле произошло.

РЕДАКТИРОВАТЬ - Причина, по которой я нахожу это довольно страшным, включает в себя личный опыт, который может показаться вам интересным.

Я был связан с запуском ракеты с острова Уоллопс, и наша полезная нагрузка включала в себя несколько оптических датчиков с низкой чувствительностью. Мы проверили их, поочередно освещая каждый датчик. Непосредственно перед запуском мы соединили полезную нагрузку с ускорителем твердого топлива, а затем провели финальное испытание. Обратите внимание, что, хотя на усилителе не было установлено ядро ​​зажигания, это был совершенно функциональный взлет ракеты. Мы использовали стандартную рабочую лампу для обеспечения света высокой яркости, и прошли половину испытания, когда парень со светом позволил каркасу охранника коснуться кожи. Он нарисовал дугу. Это был один из тех моментов «Приходи к Иисусу», когда в течение необычайно долгого мгновения все ждали, чтобы увидеть, загорится ли усилитель. Это не так. К нашему чести, парень со светом не уронил его, и никто на самом деле не испачкался.

После вскрытия выяснилось, что розетка, к которой мы подключились, поменялась нейтралью и землей, а нагрузка в здании была неуравновешенной, поэтому нейтраль значительно поплыла из земли. В качестве меры предосторожности, конечно, птица была заземлена и, таким образом, сделала хорошую возвратную ванну при подключении к номинально заземленной (но фактически подключенной к нейтральной) проволочной клетке на лампе.

Так что не шути с этим.


This is not, by itself an issue: lots of PC power supplies will handle 120/240 automaticallyЯ до сих пор не видел блок питания для ПК / ATX, который не требует ручного переключения со 120 на 240 или наоборот.
прохожий

6
Многие источники питания для ПК класса 80+ имеют активную PFC и могут обрабатывать универсальный вход переменного тока (85-264 В переменного тока, 47-63 Гц). Я думаю, что вы не можете достичь 80+ Gold или Platinum без активного PFC.
Адам Лоуренс

2
@passerby: я только что выбросил несколько в январе
PlasmaHH

2
+1 за то, что справился с грузом, который набивает морду на Уоллопс-Айленде, и беднягу, который закололся, делал это.
Шон Бодди

2
Кроме того, многие мониторы в настоящее время имеют универсальный SMPS.
ThreePhaseEel

2

Я слышал из вторых рук, что наши специалисты по техническому обслуживанию использовали какой-то тестер розеток в цепи в прошлом и что он действительно прошел тест (!). Как это возможно при таком серьезном сбое, как отсутствие заземления и что должно было быть? заземлен вместо 120VAC? Есть ли какая-то странная неисправная схема подключения, которую пропустил бы простой тестер розеток?

Да, самые дешевые тестеры подключаемых модулей проверяют только несколько самых простых вариантов возможных неправильных подключений.

Вот диаграмма от производителя таких устройств, обратите внимание, что существует гораздо больше перестановок состояний отказа, чем перестановок трех светодиодных индикаторов.

введите описание изображения здесь

Примечание 1 - обратный ход EN не обнаружен.
Примечание 2 - Расследование требуется квалифицированным электриком.
Примечание 3 - Осторожно! Расследовать с осторожностью. Разъемный провод (ы) может быть под напряжением, но светодиоды не будут гореть. Расследование требуется квалифицированным электриком

Вы можете приобрести расширенную и профессиональную версии этих тестеров сокетов, которые различают большее количество ошибок, но ни одна из них не может правильно отличить все возможные ошибки подключения.

Более продвинутые тестеры подключаемых разъемов обычно стоят в десять раз дороже, чем самые дешевые. Более комплексные измеряют полное сопротивление контура заземления и могут тестировать УЗО / GFCI.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь


Ссылки

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.