三相平衡時零線上為什么還有電流？

更新時間：2021-07-14

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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，越來越多的現象在這個觀念。

例如，某建筑物四周的廣告燈箱，采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。為什么三相電的負荷平衡，零線上卻還是會出現電流，并且電流達到相線電流的150%以上呢?這是由于整流電路導致的。

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沖狀，如圖1的左圖所示。

當相線的電流波形為正弦波時，如果它們相差120°，并且幅度相同，在零線上矢量疊加的結果是和為零。這是大家所熟悉的。

但是如果相線上的電流是脈沖狀的，并且相差120°，則他們在零線上疊加的結果如圖2所示，零線上的脈沖電流是相互錯開的，無法抵消。數一下零線上的脈沖電流個數，在一個周期內有三個，因此零線上的電流是各相線電流的和。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于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于相線電流的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、負載的大小等因素有關。

由于現在的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，主要有兩個方面的原因：

第一、零線的截面積并不比相線大，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情況下自動斷開。因此，零線上過大的電流造成了巨大的火災隱患。

此問題的解決方法是，可以在零線上安裝零序濾波器以降低三次諧波影響，減小零線電流，從而確保線路的安全。

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