零线电流

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今天小编给大家说说了为什么零线电流大于火线电流?一起来看看吧！

1、三相正弦对称交流电，在三相对称负载即平衡负载时，由于电流矢量大小相等，方向即相位互差120度，其矢量和为零即其零序电流为零。

2、三相正弦对称交流电，在三相不对称负载即不平衡负载时，由于电流矢量大小不相等，方向即相位互差不全是120度，其矢量和不为零即其零序电流为不平衡电流，但是小于任一相电流。

3、三相正弦对称交流电源，在三相负载中由于非线性元件如二极管的存在，三相负载电流中存在直流分量和三次的整数倍的高次谐波时，零序电流为其算术和，即零序电流有可能大于相线电流，如三相半波整流电路，任一相电流为负载电流的1/3，此负载电流就是零序电流。

4、但是，在三相桥式整流电路中，由于在交流电的正、负半周都有电流，且在一周内正、负半周对称，三相之间对称，也就是说直流分量和三次的整数倍的高次谐波不存在，所以三相电流的矢量和为零，即零序电流为零。

5、在单相桥式整流电路中，由于在交流电的正、负半周都有电流，且在一周内正、负半周对称，所以此单相电流的直流分量和三次的整数倍的高次谐波不存在。

6、如果三相负载均为单相桥式整流电路这样的负载，尽管不平衡，其三相电流的矢量和不为零，即零序电流不为零，零线电流也不会大于相线电流。

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【学员问题】为什么零线电流大于火线电流？

【解答】1、三相正弦对称交流电，在三相对称负载即平衡负载时，由于电流矢量大小相等，方向即相位互差120度，其矢量和为零即其零序电流为零；

2、三相正弦对称交流电，在三相不对称负载即不平衡负载时，由于电流矢量大小不相等，方向即相位互差不全是120度，其矢量和不为零即其零序电流为不平衡电流，但是小于任一相电流；

3、三相正弦对称交流电源，在三相负载中由于非线性元件如二极管的存在，三相负载电流中存在直流分量和三次的整数倍的高次谐波时，零序电流为其算术和，即零序电流有可能大于相线电流，如三相半波整流电路，任一相电流为负载电流的1/3，此负载电流就是零序电流；

4、但是，在三相桥式整流电路中，由于在交流电的正、负半周都有电流，且在一周内正、负半周对称，三相之间对称，也就是说直流分量和三次的整数倍的高次谐波不存在，所以三相电流的矢量和为零，即零序电流为零；

5、在单相桥式整流电路中，由于在交流电的正、负半周都有电流，且在一周内正、负半周对称，所以此单相电流的直流分量和三次的整数倍的高次谐波不存在；

6、如果三相负载均为单相桥式整流电路这样的负载，尽管不平衡，其三相电流的矢量和不为零，即零序电流不为零，零线电流也不会大于相线电流；

零线有电流的原因

首先我们应该知道，正常情况下零线上应该是没有电流的，那么在什么情况下零线上会出现电流呢。

理论上讲，当三相负载的功率因数为1，如果三相负载相等，三相电流相等，则零线电流为零。当三相负荷极端不平衡时，也即，当仅有一项负荷时，零线的不平衡电流达到最大，等于相线电流。也就是说，正常负载的情况下，零线截面等于相线截面即可。但是，现在用电负荷中，有很多的功率电子器件，它使负荷电流畸变，产生大量的谐波电流。当用电负荷是要是单相负荷时，将产生大量的三次谐波电流。

零线电流大的原因是因为负载的大量电子设备里边的电源采用单相整流、会产生大量的三次谐波、通常的电源三次电流谐波含有率80%左右、而三次电流谐波的相位角、矢量角完全相同、故不能相互抵消、只能在中性线（零线）叠加造成、从而产生中性线（零线）过流现象。这也是为什么在三相平衡的情况下会出现零线过电流的原因。

那么我们该怎么区分零线上的电流是三次谐波引起的还是三相不平衡引起的呢？

虽然三相不平衡会使零线上的电流增大,但是这只是说在一定的范围内的,当三相不平衡时零线上的电流不会超过任意的一相。

而三次谐波引起的零线上有电流是因为，相线上产生了三次谐波，由于三相电的每相基波电流之间相位相差120°，因此3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°意味它们是同相位的。因此，３次谐波电流在零线上是算数叠加的 ，一般情况下零线电流是相线电流的1.732倍。

零线电流存在的安全隐患

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，即使零线电流超过相线电流，也不会出现保护，而是任凭零线发热。在相线上的过流保险还没有动作之前，零线已经发热严重，从而会导致火灾，或者零线被烧断的后果。零线断开时，会导致电网上的电器设备损坏。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，零线上的电流超过相线电流是巨大的安全隐患。

治理方法

有源滤波器：有源滤波器是一种动态的谐波治理方式，他可以滤除2-51次的谐波电流，但是如果我们的系统中只出现了三次谐波的问题。那么我们不太建议安装有源滤波器。因为有源滤波器仅对其安装位置的上游有作用，对于下游没有任何效果。而且用有源滤波器来治理相线、零线上的三次谐波成本费用是非常大的。一般情况下要比三次谐波滤波器高2-3倍。

三次谐波滤波器： LB3NBF不仅是当前市场中能从源头上彻底治理3次谐波电流的独特产品，也是对三相四线制配电系统中相线和零线上的3次谐波电流能同时全面精确治理的专用滤波装置，该装置已经在消除3次谐波电流引发的零线电流异常增高、母排发热振荡、变压器过温异响等谐波危害方面得到了广泛的应用。

由于 LB3NBF 能够对安装位置下游的所有线路上的 3 次谐波电流起到抑制作用， 因此， 建议尽量在上游的位置安装 LB3NBF ，这样受益的范围是 3NBF 下游的所有线路。例如，如果在变压器的输出端安装 LB3NBF，则该变压器的下游所有线路都不会受到 3 次谐波电流的危害。

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