零线电流过大的原因及治理措施

一、零线电流过大的危害

零线上的电流超过相线电流是巨大的安全隐患。零线上没有过流保护装置，因为电工规范中不允许在零线上安装保护装置。因此，零线即使在电流过大的情况下，也不会出现保护，而是任凭零线发热。在一般建筑物中，零线的截面积不会超过相线的截面积，甚至小于相线的截面积。因此，如果零线上的电流超过相线电流，就会过热。

上面我们已经看到，零线上的电流Z大会达到相线电流的1.73倍。根据P=I2R的公式，零线上的功耗是相线功耗的1.732倍，也就是3倍！如此大功耗，会导致零线温度很高，一个结果是将零线烧断，另一个后果是造成火灾隐患。

二、导致零线电流过大的原因是三次谐波

首先三次谐波主要的来源是单项整流电路，单相整流电流的电流是脉冲状电的电流，由于脉冲很窄（不小于60°），因此当第一相线上出现电流时，第二相和第三相上的电流为0，因此在零线上不会发生抵消，相线上出现的每个电流脉冲也会出现在零线上，由下图可知，中线上的电流脉冲数是相线上的电流脉冲数的3倍，根据电流有效值的计算方法，中线上的电流会达到相线的1.7倍，如果整流电路的电流的脉宽是60°，就会在中线上发生重叠的现象，这时中线上的一部分电流发生抵消，实际的零线电流会小于相线电流的1.7倍。

三次谐波会在零线上叠加，最终导致零线电流过大，因为三相电流的每相电流之间的相位差是120°，因此三次谐波电流的相位相差360°（3×120°=360°）对于 交流电而言，相位相差360°意味他们是同相位的，因此，他们在零线上是算数叠加的。这就是三次谐波的特殊性。其实不仅是三次谐波有这样的特性，只要是汽基波频率3倍的谐波都应该具有这样的特性，这些频率是基波频率3倍称为3倍谐波，他们在零线上都是算数叠加的，但是6次、9次以及更高的3倍频率很小，甚至没有，因此不予考虑。

治理措施

零线电流滤波器

当相位角处于360度的3次、9次、15次、21次等三倍频谐波电流流入LB3TPF时，LB3TPF则会自动产生一个反向的磁通进行抵消三倍频谐波的磁通，而50Hz的基波和其他频率的谐波则不受影响，如果在相线上消除掉3倍频谐波电流，那么通过360度矢量叠加到零线上的3倍频谐波电流也就同步消除了。