零線電流過大的原因主要是3次諧波電流造成的。在低壓配電系統(tǒng)中,當負荷主要以電腦、節(jié)能燈等單相整流負荷為主時,就會產(chǎn)生大量3次諧波疊加到零線上。如下圖所示:
圖1 三次諧波電流在零線上疊加結(jié)果
圖1所示的是A、 B、 C三條相線,零線N的電流波形關(guān)系。正弦波是傳統(tǒng)負荷的電流波形,脈沖波形是非線性負荷的電流波形。從圖中可以看出,對于正弦波電流,任何時刻,三相電流在零線上的數(shù)值疊加結(jié)果為0。如果是脈沖電流,在任何時刻,三條相線的電流在零線上并不會相互疊加而產(chǎn)生任何抵消的效果。從圖中可以看出,零線上的電流脈沖數(shù)是相線上的電流脈沖數(shù)的3倍。根據(jù)電流有效值的計算方法,零線上的電流的有效值是相線電流有效值的1.73倍。
零線電流過大的危害主要有以下幾方面:
1)零線電流過大易造成零線電纜發(fā)熱,甚至將零線燒斷,存在重大的火災(zāi)隱患。
2)諧波電流在流過變壓器時,會造成變壓器的損耗增加,從而導致變壓器的溫度過高。
3)三次諧波電流易引起過流保護裝置意外動作跳閘。