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摘 要 施工用电是施工活动中最重要的力能供应，也是现场重要的安全风险之一，确保施工用电规范对于现场安全生产和保障施工进度具有重大意义。本文主要根据国家标准和规范，结合现场施工经验，对现场施工用电主要技术要求进行分析，旨在保障施工现场用电安全有序生产，防止触电和电气火灾事故发生，促进建设事业发展。
关键词 施工用电；用电安全；施工用电技术
1 概述
目前国家现有的施工用电相关技术规范主要有JGJ46[1]和GB50194[2]，由于JGJ46发布较早行业内熟悉程度较高，但是随着工业的发展，原部分JGJ46条款是否尚需要执行存在较大争议，也存在不同的理解，本文就讲这部分作为重点进行分析和阐述。
2 施工用电流程
如上图，施工用电主要分为5个步骤，下文就主要针对第二个步骤的重点技术要求进行分析。
3 施工用电设计
在JGJ-46中要求施工用电需要编制专门的用电组织设计，而在GB50194中要求则是要求编制施工用电方案或组织设计，通过对比可以发现虽然名称不一样，但是要求的内容大同小异，再结合现场实际施工经验总结可以明确施工用电方案应至少包括以下部分内容：设计总说明，设备位置及线路走向、负荷计算、变压器选择、设计配电系统、设计防雷装置、确定防护措施、制定安全用电措施和电气防火措施、运行维护。
3.1 现场布置
施工用电现场布置应根据需求进行勘察，并因地而异，不同环境需要采用不同的布置，这样才能既保证用电安全，并同时可以减少现场用电的变更次数，做到既安全又经济的效果。主要应掌握的原则如下：①配电箱布置原则：②总配电箱应设置在靠近电源的位置。③分配电箱应设置在用电设备或负荷相对集中的位置。④开关箱应设置在尽量靠近用电设备位置，并與分配电箱不超过30m。④所有电箱均应布置在现场环境较好且易于达到和操作的位置。
电路路径布置原则：①变压器至一级配电箱可以适当选择预埋方式敷设。②到二级、三级配电箱的布线尽量减少预埋。③到三级配电箱的电缆尽量选用穿管或者桥架敷设。④三级至负荷选择桥架、穿管、明敷挂设为宜。⑤沿线道路或硬化场地建设时时应提前考虑适当的预埋电缆管。⑥若是较大的土建负挖工程施工，可以在基坑周边设置一圈综合管沟，更有利于电缆敷设和维护。⑦所有埋地电缆的埋地深度不小于0.7m，非硬化地面设置路线桩，硬化地面设置路线牌或其他贴地标识。
3.2 负荷计算和变压器选择
负荷计算和变压器选择是整个施工用电设计中最重要的部分，其设计质量好坏直接影响到现场是否满足使用要求。
负荷计算：
负荷计算的方式有多种方式，为了保证现场用电有足够的裕度，建议按以下公式计算：
P计=（1.05-1.1）（K1∑P1/cosφ+K2∑P2+K3∑P3+K4∑P4+
Kn∑Pn/cosφ1）
1.05～1.1-不均衡用电系数
∑P1-全部动力设备额定用电量之和
∑P2-电焊机额定容量（kVA）
∑P3-室内照明设备额定用电量之和
∑P4-室外照明设备额定用电量之和
∑Pn-其他类可确定设备额定用电量之和
Cosφ-为用电设备功率因素，施工最高为0.75～0.78，一般为0.65～0.75
Kn∑Pn/cosφ-为其他可确定设备的功率，例如某些施工现场需要热处理设备，既可以按照实际最高同时使用台数的功率之和，Kn=1，cosφ1=1计算得出。
K1、K2、K3、K4可以查下表1可得
3.3 设计临时用电系统
临时用电系统设计主要是对整个配电网络进行设计，其直接影响着系统是否能满足现场施工需求以及用电安全，主要的原则如下：
①三级配电两级保护；②TN-S接地
三级配电两级保护：
现场采用总配电箱、分配电箱、开关箱（末级箱）三级配电，至少应在总配电箱和末级箱设置漏电保护。
总配电箱、分配电箱、末级箱开关容量、漏保动作参数应逐级降低，起到分级控制作用，以起到防止越级动作的情况发生，详细要求见本文中4.4节描述。
总、分配电箱应设置总隔离开关、总断路器、分支断路器，若是总断路器具有隔离功能可以不设隔离开关，总断路器和分支断路器使用透明塑料壳的具有短路、过载、漏电保护功能的最佳。
末级箱应设置总断路器（透明塑料壳为宜），各分支断路器至少应具有短路、过载、漏电保护功能。
漏电保护参数设置：1、末级配电箱中应动作电流不大于30mA，分段时间不大于0.1s，若是潮湿区域应设置动作电流不大于15mA，动作时间不大于0.1s；2、当分配电箱中设置漏电保护器时，其额定动作电流不应小于末级配电箱动作电流的3倍，动作时间不大于0.3s；3、总配电箱中设置漏电保护器时，其动作电参数设置详见本文中4.4节描述。
对于一些重要负荷例如升降机以及容易引起误动作的塔吊，应从总箱设置专用回路进行供电，确保其安全性，防止停电后造成更大的伤害。
TN-S接地：
为了尽量保护人员，保证用电安全，配电箱应采用三相五线制电缆。
所有配电箱均有单独的重复接地，且重复接地电阻不大于10Ω。
接地体宜永临结合，若有已完工接地网可以直接使用，若无则可以选用人工或自然接地体，自然接地体主要为施工前已埋入地中的钢筋混凝土基础的钢筋结构、金属井管、金属管道（非燃气）等。
金属人工接地体埋深不得低于0.6m，垂直接地体宜采用热浸镀锌圆钢、角钢、钢管，长度2.5m，水平接地体选用热浸镀锌的扁钢或圆钢；圆钢直径不小于12mm；扁钢角钢截面积不小于90mm²，厚度不小于3mm。
设备接地线选择如下表2：
3.4 防雷设计
施工现场防雷应根据当地雷暴天数来选择实际需要防雷的高度，比如根据滚雷法计算保护范围，在保护范围内的其他设备可不再防雷接地。通常施工现场主要需要防雷的设施为塔吊和大型履带吊，参考做法如下：
塔吊因为本身就是钢制结构，可以直接利用其作为接地引下线，在施工塔吊基础时，在深处使用120mm²的扁钢将钢筋连接成圈引出地面，塔吊基础与扁钢接地即可。
大型履带吊其臂架也是钢制结构，同样可以直接作为引下线，直接从臂架下方选取一个非结构受力螺栓（例如一些保护盖、接线盒的螺栓）连接一条120mm²的软编织线到单独的接地网。
由于临时用电配电箱一般没有设置浪涌保护器，建议防雷接地网不要与设备的接地网相连，而以上做法正好可以满足要求。
3.5 防护措施
防护措施除以上的系统中的防护措施外，还应采取以下措施：
近些年来随着电气技术发展，触电事故已越来越少，反而电气火灾所占比例较大，故所有配电箱的进出线孔以及管口采用防火堵泥进行封堵，既能满足防火需求，也同时能保证配电箱的IP等级，防止小动物、水、尘等进入箱内。
为了进一步应对现场火灾，配电箱周围应设置灭火器，以保证发生火灾时能及时取用消除危险。
若是较为固定的配电箱，应设置防护棚，既能保护配电箱免受物体打击和机械伤害，也可以对设备起到安全隔离作用。
施工现场的在建工程及设施、车辆通行路径、起重机还应注意与外电的防护距离，具体距离应按物项分电压等级进行确定。
3.6 安全用电
现场应建立完善的组织机构、用电安全制度以及用电技术档案，并定期审核升版。
現场电工使用的各类计量和检测设备应按期送检，使用合格的设备。
应为电工配备相应电压等级的绝缘鞋、绝缘手套等专用劳保用品。
应配锁和设置隔离，防止非电工触碰操作配电设施，电工作业至少应保证2人，做到一人作业一人监护。
日常巡检是保障现场用电安全的最重要的一步维护工作，结合各类标准，建议可以采用下表制定矩阵式的检查表单。
1.电箱锁，检查电箱是否配锁，锁是否良好有效。
2.配电线路，检查配电箱的内部线路是否整齐有序，电缆选用是否得当，外部线路敷设满足程序要求。
3.外观及标识，检查配电箱是否锈蚀破损，配电箱是否有足够的防护以及标识牌、配电箱内的电缆芯线标识是否正确，开关是否有标识。
4.连接、端口等防护，检查配电线路终点部位的防护是否到位，例如弯曲半径、电缆保护、是否能有效防水。
5.设备固定及周边环境，检查设备是否可靠固定，设备基础是否满足要求，设备周边是否杂乱，检修作业通道是否满足2人操作空间，周围是否有积水等隐患。
6.电气连接可靠性，检查所有电气连接处是否出现了断裂、破损、松动，检查连接处是否有爬电，电弧伤等痕迹，检查是否有可靠接地连接。
7.裸露保护，检查裸露的连接处相线间距是否合理，裸露部分是否有防护罩等。
8.漏保检查/测试，定期检查手动测试漏保是否可以动作，测试漏保动作时间和动作电流并形成记录。
9.图纸，检查图纸与实际配电是否匹配，是否清晰易辨识。
10.接地电阻测试，测试接地电阻值，并与标准值比较是否合格，并形成记录。
11.绝缘检查，测试设备及电缆的各相及地绝缘电阻，并与标准值比较是否合格，并形成记录。
4 施工用电疑点分析
目前由于部分标准制定时间较早，加之电气设备的发展，已经逐渐难以满足现场实际，甚至部分条款已经难以达到，下面就常见的几个问题进行解析：
4.1 配电箱是否可以使用插头的解析
疑点：JGJ46中8.2.15条规定“配电箱、开关箱的电源进线端严禁采用插头和插座做活动连接。”，按此要求现场配电每次调整就将会有电缆拆接相对较为麻烦。
解析：因为末级箱（开关箱）均是接至二级箱，按照上诉要求即二级箱不可以使用插头，但是在JGJ46中的8.1.10条规定“配电箱、开关箱内的电器（含插座）应按其规定位置紧固在电器安装板上，不得歪斜和松动”，也就意味着是存在二级箱使用插头的情况，故前后文存在矛盾之处。再查阅GB50194中6.3.14明确规定“当分配电箱直接供电给末级配电箱时，可采用分配电箱设置插座方式供电，并采用工业用插座，且每个插座应有各自独立的保护器”，也与疑点中的条款不一致。
结论：二、三级配电箱可以采用插头供电，但是插头需要是工业用插头，能满足相应的防水、防尘等方面性能，且现场适当采用此方式供电调整起来更为简单方便。
4.2 关于一机一闸一漏的解析
疑点：JGJ46中8.1.3要求“每台用电设备必须有各自专用的开关箱，严禁用同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备（含插座）”，也就意味着需要“一机一闸一漏一箱”，按此要求当现场施工机具较多时，将会存在大量末级箱，线缆敷设也将非常混乱，现场难以满足要求。
解析：JGJ46中8.1.3根据条文解释可知来源于GB50052[3]，而查最新的GB50052时，其7.0.4条文明确规定“当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近，容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW”；再查GB50194，其6.3.3条明确规定“用电设备或插座的电源宜引自末级配电箱，当一个末级配电箱直接控制多台用电设备或插座式，每台用电设备或插座应有各自独立的保护器”。综上所述，可见疑点条款不但与自己引用的标准不符，也与其他标准不符。
结论：末级配电箱可以设置多个漏保开关，一个漏保开关只能控制一个负荷即可。若是大功率（大于10kW）的设备建议采用单独的开关箱控制。
4.3 灯具的选择
疑点：在JGJ46以及GB50194中并没有禁用的灯具，只是对部分灯具做出需要隔离防护的要求，是否建筑现场可以使用所有类型的灯具。
解析：虽然JGJ46和GB50194中还未有禁用的灯类，但是在国家以及各地建委的“推广、限制和禁止使用建筑材料目录”中已经出现了相关要求，以《北京市推广、限制和禁止使用建筑材料目录（2014年版）》为例，就明确的将卤素灯划分在了限制使用的清单中，将卤粉荧光灯、荧光灯类一般性电感镇流器、白炽灯划分在了禁止使用的清单中。
结论：随着国家工业安全要求的逐步提高以及节能要求的提高，卤粉荧光灯、荧光灯类一般性电感镇流器、白炽灯已经成为禁用产品，卤素灯被禁用也是早晚的问题，故建议现场应跟多考虑在隧道密闭空间使用安全电压灯带，其他地区使用LED等，既能减少布线，同时能效高，产生热量少，既安全又寿命长，寿命周期下，经济性和安全性都更为优秀[5]。
4.4 漏保参数
疑点：JGJ46中8.2.11 规定“总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s”，而在GB50194中规定总配电箱可以达到动作电流270mA，动作时间0.5s，动作乘积最大为135mA.s。且严格按照JGJ46的要求，若是三级都设置了保护，就很难体现出分级配电效果，容易引起越级跳闸发生。
分析：JGJ46中8.1.3根据条文解释可知来源于GBT 13870.1 [4]，而查此标准最新版（2008年发布，晚于JGJ46-2005）可知，电流从左手到双脚的交流电流（15Hz-100Hz）对人效应的约定的时间/电流区域如下表：
以此图中总箱我们常用的200mA以内，时间0.5s以内的区间可知，当电流为100mA时，较为安全的极限值为0.5s，此时的电流时间乘积为50mA.s，故原JGJ46中相关要求并不完全正确[6]。
结论：兼顾触电风险和意外跳闸带来的危害，可考虑总箱的参数超过30mA.s，例如推荐设置为200mA，0.3s，或者100mA，0.5s。具體视情况而定。
5 结束语
随着日益加强的工业安全要求，现场临时用电的安全也应逐渐提高，只有我们解读标准，发现标准中的错误和不足，以及总结工作中的优良做法，把握住原则才能设计出合理的配电系统，并结合制定规范的作业规章制度，以及有效的巡检措施，方能保障现场安全、有序生产。
参考文献
[1] JGJ46施工现场临时用电安全技术规范[M]，中国建筑工业出版社，2005.
[2] GB50194建设工程施工现场供用电安全规范[M]，中国计划出版社，2014.
[3] GB50052供配电系统设计规范[M]，中国计划出版社，2009。
[4] GBT 13870.1电流对人和家畜的效应[S].全国建筑物电气装置标准化技术委员会，2008.
[5] 北京市住房和城乡建设委员会.北京市推广、限制和禁止使用建筑材料目录（2014年版）[S].北京市住房和城乡建设委员会，2015.
[6] 江正荣.建筑施工计算手册（第二版）[M]，中国建筑工业出版社，2007.