Como um carregador USB com defeito pode matar você?

Esta questão está relacionada a este incidente aqui , em que uma mulher na Austrália morreu devido a um carregador USB com defeito que permitia a tensão de rede total de 240V através do cabo USB.

Agora, pelo que entendi, você teria que estar conectado à terra da rede elétrica ou à terra para obter um choque elétrico. Caso contrário, não haveria um potencial que permita que a corrente flua através dela.

Agora, de acordo com o artigo que cita a polícia, ela recebeu o choque porque estava tocando o telefone que estava conectado ao carregador e o laptop que também estava conectado a um carregador, além dos fones de ouvido que mais me incomodam, aparentemente ela tinha marcas de queimadura no peito onde estava o laptop e nos ouvidos. Infelizmente, não há detalhes sobre os dispositivos que foram usados. Então, eu estou assumindo abaixo.

Aqui a imagem mostrada no artigo explicando a conexão:

Agora, como isso seria possível? O telefone deve ter um corpo de metal que também esteja de alguma forma conectado à energia do telefone. O único telefone em que posso imaginar que seja esse o caso são os modelos recentes do iPhone, nos quais o anel externo de alumínio ao lado aparentemente também atua como antena ( aqui e aqui ), talvez outros telefones unibody de alumínio também. Ainda assim, isso é uma teoria viável? Um invólucro de metal não seria conectado ao terra? Como um aterramento em um circuito CC atuaria quando de repente o circuito "se transforma" em CA?

Então, seu laptop também deve ter um corpo de alumínio, que novamente deve ser conectado ao chão. Novamente, o único caso em que ouvi falar sobre o corpo do laptop estar um pouco conectado ao circuito é o MacBooks monobloco, onde os usuários às vezes sentem um formigamento ao tocar no laptop enquanto ele está conectado ao carregador, mas é esse mesmo o caso? Mais uma vez, parece estranho que o corpo do laptop esteja aterrado: há uma voltagem DC baixa vinda do carregador externo; por que isso seria necessário?

E o carregador do laptop não estaria com defeito também? Como permitiria que a corrente do carregador de telefone retornasse à tomada e completasse o circuito? O carregador do laptop não deve isolar a rede elétrica do circuito de saída DC?

Em seguida, os fones de ouvido: POR QUE a caixa externa de um par de fones de ouvido seria conectada ao chão de alguma maneira e como a eletricidade fluiria através dos dois lados dos fones de ouvido (através da cabeça para o outro lado), isso soa realmente desvio desnecessário para a corrente.

Se isso realmente possível, como descrito pela polícia, isso também seria possível por um telefone e laptop com corpos de plástico?

Eu adoraria ver uma resposta detalhada: não sou tão bem-educado no que diz respeito às medidas de energia CA e segurança tomadas para evitar choques.

Esse foi um daqueles carregadores de rede para USB fabricados na China que podem ser comprados por apenas US $ 1,50.

Eu os desmontei, e eles são ruins, criminalmente ruins. O isolamento da rede elétrica para a saída não é levado a sério - não há distância suficiente de fluência e, em uma das amostras que examinei, havia detritos no interior que poderiam causar um curto-circuito direto se você apertar o carregador da maneira certa.

Ela poderia estar tocando o plugue do fone de ouvido enquanto desconectava ou conectava os fones de ouvido no telefone, e talvez uma porta Ethernet aterrada em um computador plástico. Uma vez conectado à rede elétrica, qualquer pedaço de metal aterrado pode ser letal. Talvez o computador fosse metálico e aterrado. A maioria dos laptops hoje em dia tem um chassi aterrado, de modo que o metal, a guarnição, um parafuso exposto ou qualquer coisa assim seria suficiente. Qualquer que seja o caminho atual, as contrações musculares provavelmente a levaram a segurar os bits condutivos com mais força do que arremessá-los, e selaram seu destino.

O que provavelmente aconteceu foi que o adaptador falhou, de modo que o aterramento do USB ficou quente, o que, uma vez que está ligado ao aterramento do chassi do telefone, tornou o chassi também potencial. Como o laptop era de alumínio e aterrado, ela completou um circuito tocando no telefone e no laptop simultaneamente.

Os adaptadores Cheapo geralmente renunciam às certificações de segurança que exigem certas folgas entre as linhas principal e neutra e a terra, para que não entrem em contato. Uma falha de componente em um desses produtos pode facilmente atravessar uma linha direta.

Sério, algumas dessas coisas são assustadoras.

A maioria das respostas aqui (enquanto processa corretamente o carregador de telefone de baixa qualidade que energizou seu cabo de saída para o nível de fase / fase) eliminou essa parte (crucial) da pergunta:

E o carregador do laptop não estaria com defeito também? Como permitiria que a corrente do carregador de telefone retornasse à tomada e completasse o circuito? O carregador do laptop não deve isolar a rede elétrica do circuito de saída DC?

Na verdade, o carregador do laptop às vezes possui uma conexão terra-terra por design. Em uma das minhas minas (da marca HP, que possui muitos selos de aprovação em todo o mundo), diz explicitamente "conectar apenas a tomadas aterradas".

Agora, este carregador em particular (modelo PA-1650-02H) não possui uma marca IEC60950-1 classe II (quadrado sobre quadrado). Isso sugere fortemente que o aterramento de saída está conectado ao aterramento (para cumprir os regulamentos de segurança para dispositivos de classe I). E medindo com um ohmímetro a resistência entre o pino terra / negativo de saída e o pino terra de entrada, obtenho um valor próximo a 0 ohms (dentro da margem de erro do meu medidor). Então, sim, existem adaptadores para laptops e laptops que têm sua fonte de CC (pólo negativo) aterrada por design. E o pólo negativo do suprimento de corrente contínua está conectado ao plano de terra do laptop. Mesmo em um laptop com caixa de plástico (como a minha), os fones de ouvido e os conectores de microfone, por exemplo, têm um anel externo de metal exposto suficiente para possibilitar uma conexão com a mão / dedo.

Qualquer coisa que permita que a rede elétrica CA se conecte ao seu corpo coloca você em risco de morte.
O diagrama e o método propostos podem estar corretos, pois podem existir caminhos de terra em alguns equipamentos - intencionais ou através de componentes que não suportam a tensão da rede elétrica ou mesmo através de capacitores de supressão de ruído.

Se o caminho for neutro (o que não deveria ser, mas vi dispositivos conectados dessa maneira), um RCD não disparará.

NUNCA dependeria de um RCD para funcionar.
Entrar em contato com a rede elétrica (especialmente 230 VCA) é um convite à morte.

Eu consideraria a falha do conselho principal e a colocação de 230 VCA no usuário como uma explicação totalmente adequada da causa provável da morte.

A maneira da morte não foi descrita, mas o cérebro, o sistema nervoso e o coração estão no caminho atual.

Os fones de ouvido podem ser considerados um caminho de impedância mais baixo do que o laptop no peito e, portanto, a corrente segura mínima é menor. Pode ter sido menor do que o necessário para acionar um "interruptor de segurança" do RCD.

Supondo que não haja contato do corpo com a terra de construção e nenhum pino de terra em nenhum plugue, um RCD não teria disparado.

No diagrama fornecido, uma falha em um carregador USB pode aumentar o telefone para um potencial de 240V CA, e o caminho de retorno não requer falhas na fonte de alimentação do laptop para que a corrente flua.

O médico legista é responsável por qualquer descoberta sobre este caso; seria imprudente especular (como eu) antes que a investigação fosse concluída. O médico legista não investiga todas as mortes. O caso não está listado para a semana seguinte, talvez tenhamos que esperar um pouco:

http://www.coroners.lawlink.nsw.gov.au/coroners/index.html

A reação do Departamento de Comércio Justo de Nova Gales do Sul inclui seu comunicado à imprensa aqui:

http://www.fairtrading.nsw.gov.au/ftw/About_us/News_and_events/Media_releases/2014_media_releases/20140626_safety_alert_usb_style.page

Existem vários pontos potenciais de falha:
Isolamento inadequado entre o primário e o secundário do transformador principal na fonte de alimentação. Por exemplo, nenhuma construção com isolamento duplo.
Capacitores de supressão de EMI sem classificação de segurança.
"Distância de fluência" insuficiente entre primário e secundário.
Os componentes de realimentação entre o primário e o secundário não são suficientemente isolados, por exemplo, um acoplador óptico defeituoso / falsificado.

Então, é claro, existe a possibilidade de o "fabricante" tornar o "carregador" o mais barato possível e renunciar completamente ao isolamento, passando assim a tensão CA mortal sem impedimentos para o cabo USB.

Na minha opinião, este caso aconteceu devido a um toque entre a fonte principal de 240 volts e o aterramento do cabo USB. Assim, a corrente do suprimento passa diretamente pelo cabo USB.

Sobre o fone de ouvido, alguns possuem uma caixa de alto-falantes de alumínio que permite o fluxo de corrente através dele.

Em seguida, o terra do carregador do laptop foi conectado ao pino de terra, que era conectado ao fio terra.

Quando ela toca no telefone, a corrente flui através da mão, do ouvido e do fone de ouvido do que para o chão do laptop conectado ao carregador do laptop.