在三相四線(xiàn)制的配電系統(tǒng)中，如果三相負(fù)荷平衡，零線(xiàn)中的電流應(yīng)該很小，這是所有業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。但是，越來(lái)越多的現(xiàn)象在顛覆這個(gè)觀念。

例如，某建筑物四周的廣告燈箱，采用電子鎮(zhèn)流器的熒光燈照明。三相線(xiàn)路的負(fù)荷均衡，每相電流大約為90A，但是零線(xiàn)電流達(dá)到160A。

實(shí)際上，零線(xiàn)電流過(guò)大的現(xiàn)象現(xiàn)在越來(lái)越普遍。為什么三相電的負(fù)荷平衡，零線(xiàn)上卻還是會(huì)出現(xiàn)電流，并且電流達(dá)到相線(xiàn)電流的150%以上呢?這是由于整流電路導(dǎo)致的。

圖1的右圖所示的是一個(gè)典型的單相整流電路，這種電路從電網(wǎng)吸取的電流為脈沖狀，如圖1的左圖所示。

圖 1

當(dāng)相線(xiàn)的電流波形為正弦波時(shí)，如果它們相差120°，并且幅度相同，在零線(xiàn)上矢量疊加的結(jié)果是總和為零。這是大家所熟悉的。

但是如果相線(xiàn)上的電流是脈沖狀的，并且相差120°，則他們?cè)谥芯€(xiàn)上疊加的結(jié)果如圖2所示。從圖3可知，零線(xiàn)上的脈沖電流是相互錯(cuò)開(kāi)的，無(wú)法抵消。數(shù)一下零線(xiàn)上的脈沖電流個(gè)數(shù)，在一個(gè)周期內(nèi)有三個(gè)，因此零線(xiàn)上的電流是各相線(xiàn)電流的總和。按照電流有效值的算法，零線(xiàn)上的電流是相線(xiàn)電流數(shù)量的1.7倍。

如果整流電路的電流的脈寬大于60°，就會(huì)在中線(xiàn)上發(fā)生重疊現(xiàn)象，這時(shí)中線(xiàn)上的一部分電流發(fā)生抵消，實(shí)際的零線(xiàn)電流會(huì)小于相線(xiàn)電流的1.7倍。

整流電路輸入的脈沖電流的寬度與整流電路中的濾波電容、負(fù)載的大小等因素有關(guān)。

圖2

由于現(xiàn)代電氣負(fù)荷大多數(shù)為整流電路負(fù)載，因此即使三相負(fù)荷平衡，零線(xiàn)上也會(huì)有較大的電流。零線(xiàn)電流過(guò)大的危害十分嚴(yán)重，主要是因?yàn)閮蓚€(gè)方面的原因：

第一，零線(xiàn)的截面積并不比相線(xiàn)大，超過(guò)相線(xiàn)的電流必然會(huì)導(dǎo)致零線(xiàn)過(guò)熱；

第二，零線(xiàn)上沒(méi)有保險(xiǎn)裝置，不能象相線(xiàn)那樣在過(guò)流的清況下自動(dòng)斷開(kāi)。

因此，零線(xiàn)上過(guò)大的電流構(gòu)成了巨大的火災(zāi)隱患。圖3是開(kāi)關(guān)柜中零線(xiàn)電流過(guò)大導(dǎo)致過(guò)熱的情況。

圖 3