對于施工現(xiàn)場臨時用電安全的特殊性，建設部制定了“施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范”（jgj46—2005）標準（以下簡稱標準），它是1988年所頒標準的延伸。不同于別的行業(yè)所采用的安全用電保護系統(tǒng)，該標準要求施工現(xiàn)場臨時用電必須采用tn—s接地、接零保護系統(tǒng)；三級配電和二級漏電保護系統(tǒng)。雖說施工現(xiàn)場對該套安全用電系統(tǒng)的宣傳與推廣時間也有20多年了，其中許多要領的理解與貫徹也得到落實。但是不得不說明存在一個事實：由于標準本身的文字編輯邏輯性不夠及其他理解方面的原因，就工地現(xiàn)場裝設地線的問題，使人們頭腦中產(chǎn)生有許多誤區(qū)，至施工現(xiàn)場的用電系統(tǒng)設置存有許多混亂現(xiàn)象。下面就此問題談一談我們的認識。
一） 關于必須采用tn—s接地、接零保護系統(tǒng)的原理
1. 傳統(tǒng)安全用電的保護接地和保護接零的作用
①保護接地的作用：在電力系統(tǒng)中，各種使用的電氣裝置的外殼無論它們的絕緣多么良好，其阻值r總是有限的。故在正常情況下就有漏電電流，不過該值很小，可忽略不計。但當電器設備的絕緣損壞時，電氣裝置中繞組的任一相線與外殼短路，使外殼帶電，即呈現(xiàn)出對地電壓。這時人體接融外殼時就會產(chǎn)生觸電危險。為保護人體免遭電擊傷害，具體作法是將電器設備的金屬外殼，用導線和接地裝置相接，叫保護接地，如圖1a所示；
圖1 保護接地和保護接零
②保護接零的作用：保護接零的技術安全原理與保護接地不同，它是用于1000v以下三相四線制中性點直接接地電網(wǎng)中電氣設備的安全措施。其作法是將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分與系統(tǒng)中的零線相連接，即采取保護接零，如圖1b所示。
其原理是，當電氣設備的絕緣損壞，發(fā)生碰殼或接地短路時，短路電流經(jīng)零線而成閉合電路，使成單相短路故障，此短路的電流極大，它將迅速燒斷該相所設熔斷器的熔絲，使電氣設備脫離電源。
應當著重指出，在中性點絕緣系統(tǒng)中，決不容許采用保護接零的措施，因為系統(tǒng)中任一相接地或碰殼時，都會使所有接在零線上的電氣設備外殼呈現(xiàn)出近于相電壓的對地電壓，這對人體是十分危險的。
2. 關于哪種保護措施適合于建筑工地的理論
現(xiàn)在一般城市供電電網(wǎng)均是1000v以下的變壓器，中性點接地的三相四線制供電系統(tǒng)，因此應當采用保護接零，并應重復接地。而為什么不采用保護接地的措施呢，回答是不能起到安全保護作用，分析幾點如下：
①存在危險電壓為電流。在變壓器中性點接地系統(tǒng)中，工作接地電阻≤4ω，若保護接地電阻也計為4ω，當電氣設備絕緣損壞碰殼時，兩接地裝置間有短路電流，i地=220÷(4＋4) ＝27.5a,則機殼所帶電壓為u殼=27.5×4＝110v。若人接融機殼，按人體電阻約1000ω計，則通過人體的電流i人=110÷1000 ＝0.11a，即110ma，此大于20ma的工頻電流，足以使人喪命。
②熔斷保護裝置不會動作。按接地短路電流應小于自動開關電流的1.25倍或熔斷器額定電流的2～4倍（一般計算取3）。按事故短路電流僅為27.5a計，此僅能保證斷開整定電流不超過27.5÷3 ＝9.2a的熔斷器。而工地上所使用的電氣設備均大于此值，因此該熔斷保護裝置不會動作，使事故設備外殼長期存在對地電壓，威脅人身安全。（此也是現(xiàn)在在工地上推行不用熔斷器而用漏電保護器的原因。）
③工地上接地電阻值很難降低。是否可采用降低保護接地電阻能降低事故機殼電壓的方法，按計算，取安全電壓值為42v，工作接地電阻為4ω，則要求保護接地電阻值r=[42÷（220-42）]×4＝0.942ω，這樣低的電阻值在工地上很難到。另外，它還會發(fā)生三相電壓的不對稱，只計事故機殼對地電壓取為65v時，其它兩相會升至327v，此會給該兩相上的用電設備帶來危險。并且同時，中性點的對地電壓上升為155v，有人觸及會產(chǎn)生電擊。
綜上所述，在中性點接地的1000v以下的供電系統(tǒng)中，采用保護接地是不合適的。由于建筑施工情況的特殊性，在施工現(xiàn)場，各種設備、各個工種都需要用電，為了作到要保護設備又要保護到人身不受到電傷害，以前的安全用電保護系統(tǒng)也越來越體現(xiàn)其在工地臨時用電系統(tǒng)中的不足，因此，國家制定（jgj46—2005）規(guī)范，強調(diào)必須采用tn-s接地接零保護系統(tǒng)。
二） 關于tn—s系統(tǒng)相關解釋及標準中文字記敘
1. 相關資料的解釋
所謂tn-s接地、接零保護系統(tǒng)，是指在施工現(xiàn)場臨時用電工程的電源是中性點直接接地的220/380v、三相四線制的低壓電力系統(tǒng)中增加一條專用保護零線（pe線），稱為tn-s接零保護系統(tǒng)或稱三相五線系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要技術特點是：
①電力變壓器低壓側(cè)或自備發(fā)電機組的中性點直接接地，接地電阻值一般不大于4ω。
②電力變壓器低壓側(cè)或自備發(fā)電機組共引出5條線，其中除引出三條相線l1、l2、l3外，尚須于變壓器二次側(cè)或自備發(fā)電機組的中性點（n）接地處同時引出二條零線。一條叫做工作零線（n線），另一條叫做保護零線（pe線），其中工作零線（n線）與相線（l1、l2、l3）一起作為三相四線制電源線路使用；保護零線（pe線）只作電氣設備接地保護使用，即只用于連接電氣設備正常情況下不帶電的外露可導電部分（金屬外殼、基座等）。二種零線（n與pe）不得混用。同時，為保證接地、接零保護系統(tǒng)可靠，在整個施工現(xiàn)場的pe線上還應作不少于3處的重復接地，且每處接地電阻值不得大于10ω。
③在施工現(xiàn)場采用tn—s系統(tǒng)時，由于設置了一條專用保護零線（pe線），所以在任何正常情況下，不論三相負荷是否平衡，pe線上都不會有電流通過，不會成為帶電體，因此與其相連接的電氣設備的外露可導電部分（金屬外殼、基座等）始終與大地保持等電位，成為完好的接地保護，此即為tn-s系統(tǒng)的一個突出優(yōu)點；但是對于防止因為電氣設備因絕緣損壞漏電而發(fā)生的間接接觸觸電來說還不可靠，這是當電氣設備漏電時，pe線上就有電流，與其相連接的金屬外殼、基座等就會變成帶電部分，這時就靠二級漏電保護系統(tǒng)來控制，當漏電電流值達到一定值時，漏電保護器就會在其額定漏電動作時間內(nèi)分閘斷電，從而防止可能發(fā)生的間接接觸觸電事故，保障人身安全。（此為其接地、接零保護原理。）
2.在該標準中有相關條文如下
①條文5.1.1 在施工現(xiàn)場專用變壓器的供電的tn—s接零保護系統(tǒng)中，電氣設備的金屬外殼必須與保護零線連接。保護零線應由工作接地線、配電室（總配電箱）電源側(cè)零線或總漏電保護器電源側(cè)零線引出（圖2）。（注：紅叉原圖沒有，是我的改動，為后面敘述用。）
圖2 專用變壓器供電時tn-s接零保護系統(tǒng)示意圖
1-工作接地；2-pe線重復接；3-電氣設備金屬外殼
②條文5.1.2 當施工現(xiàn)場與外電線路共用同一供電系統(tǒng)時，電氣設備的接地、接零保護應與原系統(tǒng)保持一致。不得一部分設備做保護接零，另一部分設備做保護接地。
采用tn系統(tǒng)做保護接零時，工作零線（n線）必須通過總漏電保護器，保護零線（pe線）必須由電源進線零線重復接地處或總漏電保護器電源側(cè)零線處，引出形成局部tn-s接零保護系統(tǒng)（圖3）。（此二條均是強制性條文。）（注：紅叉及紅字原圖沒有，是我的改動，為后面敘述用。）
圖3 三相四線供電時局部tn-s接零保護系統(tǒng)零線引了示意圖
1-npe線重復接地；2-pe線重復接地；
三） 關于標準中文字編輯邏輯不當?shù)馁|(zhì)疑與解答
1.上述標準條文中易使人們誤解的地方
①在條文5.1.1中圖2示左邊，有相線、零線（n）、保護零線（pe）連通后以1點入地，這樣的圖示應是有問題的，因為它給人們的認識是零線（n）、保護零線（pe）連通后以（pen）線入地的概念；其文字敘述有“保護零線”應由工作接地線配電室（總配電箱）電源側(cè)零線或總漏電保護器電源側(cè)零線引出。這樣的敘述使人們有在配電箱處，零線（n）與保護零線（pe）有接通之感。
②在條文5.1.2中后面文字處理敘述有“保護零線（pe）必須由電源進線零線重復接地處或總漏電保護器電源側(cè)零線處，引出….”這也是有它們是接通之感；特別是圖3的示意圖中，零線（n）與保護零線（pe）在1處連通入地，完全說明其是連通的。實際上的情況是：若在配電室（總配電箱）處零線（n）與保護零線（pe）連通后入地，一旦三相線路中輸電不平衡（如大型用電設備啟動等），零線（n）中就產(chǎn)生電流并傳給保護零線（pe），使配電室的漏電保護器會常跳閘，它無法保證正常的工作用電。
2.在這里研究討論一下此種錯誤的根源
目前我國的有關標準是參照國際標準和國外先進標準制定或修定而來，國際電工委員會（iec）建筑電氣設備委員會將電氣基本安全保護措施分為五大保護系統(tǒng)，即tn系統(tǒng)、tt系統(tǒng)、it系統(tǒng)、中性有效接地系統(tǒng)及中性點非有效接地系統(tǒng)。
查閱國內(nèi)翻譯過來的與其相關資料如下。tn系統(tǒng)：電源系統(tǒng)有一點直接接地，負載設備的外露導電部分通過保護導體連接到此接地點的系統(tǒng)。根據(jù)中性導體和保護導體的布置，tn系統(tǒng)有tn—s、tn—c—s及tn—c三種系統(tǒng)。（后兩種均介紹有pen線概念。）
關于tn—s系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)中有分開的中性導體和保護導體，見圖4示。
圖4 tn—s系統(tǒng)
無疑圖4中的（n）與（pe）連通入地與文字敘述中的分開相左。此即為我國所制定（jgj46—1988）與后來的（jgj46—2005）標準中圖示所發(fā)生錯誤的根源。還有pen線概念在現(xiàn)實中多引發(fā)混淆。此也是我國在推行建筑工地臨時用電規(guī)范化所產(chǎn)生一定的混亂長達20多年的根源?，F(xiàn)在國家正在制定gb《建設工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范》（代替gb50194—1993），它在文中已改為圖5所示。
圖5 全系統(tǒng)將中性導體與保護導體分開的tn—s系統(tǒng)
3.關于地線入地后放電理論
tn—s系統(tǒng)中保護零線（pe）通過接地體入地，當短路向大地放電時，電流呈半球形散開，由于半球形的球面積與半徑的平方成正比，因此在距接地體愈近的地方面積越小，越遠的地方越大。而電阻與面積成反比，因而在距接地體越近的地方電阻越大，距接地體越遠的地方電阻越小。有試驗證明，在距單根接地體20m外的地方，呈半球形的球面已經(jīng)很大，實際已沒有什么電阻存在，不再有什么電壓降。換句話說，其電位已近于零。因此，大地間距20m遠以后，應視為不連通的。所以，在在配電室（總配電箱）處設置保護零線（pe）入地，應考慮到其位置要與原輸入的市電網(wǎng)的變壓器的中性線入地處距離約大于20m遠，這樣才能視它們不是連通入地。
4.我們對（jgj46—2005）標準條文質(zhì)疑問題的解答
①在條文5.1.1與5.1.2中的文字敘述方面應有：在三級配電各個系統(tǒng)中，工作零線（n）與保護零線（pe）之間不得做任何電氣連接；專設保護零線（pe）應在一級配電室（總配電箱）近處做接地體（≤4ω）連總配電箱中的地排后引出。
說明一點，現(xiàn)城市用電均是中性點接地的220/380v三相四線制供電系統(tǒng)，其零線已在其變壓器旁接地，因此在設置一級配電室間（總配電箱）專設保護零線（pe）入地處，注意遠離約20m即可。
②在標準中的圖示方面：應在上述圖2、圖3示意圖中，按紅叉處將其連線除掉，并注明>20m即可。
四）結束語
由于建筑施工用電的復雜性，施工現(xiàn)場采用俗稱“三相五線制”的供電系統(tǒng)，確有一定的特殊性，從1988年制定該“施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范”，至今也貫徹了有20多年時間，但施工現(xiàn)場的臨時用電還是存在有相當?shù)牟灰?guī)范的混亂現(xiàn)象，其中有一項也就是標準本身也解釋得不夠清析邏輯（甚至還有錯誤）的直接原因，我們在此提出的問題，僅供國內(nèi)同仁參考，但國家編此標準也應科學嚴謹并一定要符合實用情況，上述情況希望能盡快改正，才能真正指導為實際服務。