在三相四線制的配電系統中，如果三相負荷平衡，零線中的電流應該很小，這是所有業內人士的共識。但是，越來越多的現象在顛覆這個觀念。
例如，某建築物四周的廣告燈箱，採用電子鎮流器的熒光燈照明。三相線路的負荷均衡，每相電流大約為90A，但是零線電流達到160A。
實際上，零線電流過大的現象現在越來越普遍。為什麼三相電的負荷平衡，零線上卻還是會出現電流，並且電流達到相線電流的150%以上呢?這是由於整流電路導致的。
圖1的右圖所示的是一個典型的單相整流電路，這種電路從電網吸取的電流為脈衝狀，如圖1的左圖所示。
圖 1
當相線的電流波形為正弦波時，如果它們相差120°，並且幅度相同，在零線上矢量疊加的結果是總和為零。這是大家所熟悉的。
但是如果相線上的電流是脈衝狀的，並且相差120°，則他們在中線上疊加的結果如圖2所示。從圖3可知，零線上的脈衝電流是相互錯開的，無法抵消。數一下零線上的脈衝電流個數，在一個週期內有三個，因此零線上的電流是各相線電流的總和。按照電流有效值的算法，零線上的電流是相線電流數量的1.7倍。
如果整流電路的電流的脈寬大於60°，就會在中線上發生重疊現象，這時中線上的一部分電流發生抵消，實際的零線電流會小於相線電流的1.7倍。
整流電路輸入的脈衝電流的寬度與整流電路中的濾波電容、負載的大小等因素有關。
圖 2
由於現代電氣負荷大多數為整流電路負載，因此即使三相負荷平衡，零線上也會有較大的電流。零線電流過大的危害十分嚴重，主要是因為兩個方面的原因，第一，零線的截面積並不比相線大，超過相線的電流必然會導致零線過熱;第二，零線上沒有保險裝置，不能象相線那樣在過流的清況下自動斷開。因此，零線上過大的電流構成了巨大的火災隱患。圖3是開關櫃中零線電流過大導致過熱的情況。
圖 3
閱讀更多 橙子的星空 的文章
