三相四线中零线的作用

对于采用星形联接的三相四线制低压配电系统，可以供出“光力合一”的混合负荷，也就是说可以同时供给两种电压，即相电压和线电压。对于三相电源每个线圈两端的电压为相电压，其中相电压可以提供单相用电设备及照明的电源，而三相电源中任意两根相线间的电压称为线电压，线电压可以提供动力用电设备如电动机等。 由于零线是作为三相电流的公共回路。一般情况下可比相线的截面积小一些，如三相对称的一般负荷电路，流过各相负载的电流大小应相等，而且每相电流间的相位差为120度，由电流相量图（图一、二所示）可知： IN=IU＋IV＋IW=0， 由于三相负荷是对称的，中线电流为零，因而取消中线也不会影响三相电路的工作，甚至可节省零线。 但是尽管力图将单相负荷均匀地分配至三相电路中，由于这样或那样的原因，三相不平衡是绝对的，而所谓平衡则是相对的；也就是说三相电路的不平衡是不可避免的。因此，通常采用三相四线制的配电方式，以此解决三相负载不平衡现象。 当三相负载不对称时，各相电流的大小不一定相等，相位差也不一定为120度 ，电流必定流过中性线，此时中线在电路中将起到重要作用。 零线的作用是确保不对称负荷的相电压对称，如果因为负荷不对称，零线又因故断开，如图三、四所示，如U相断路，此时RV和RW串联在V、W两相的线电压上，因而 IV=IW=U线/（RV＋RW） =380/ （10＋20）=12.7 A V相和W相上的电压分别为： UV=IVRV=12.7X10=127A UW=IW=12.72X20=254 A 如图所示，V相电压低于负载的额定电压时,而W相电压又高于负载的额定电压，很容易烧坏，这是不允许的。这样使得某一相电压过高，其它相的相电压又过低，严重时会出现单相负荷不能正常工作，甚至单相设备大量烧毁。 因此，在三相四线制系统中，应采取一切必要措施，防止零线断开，同时规定零线一般不允许安装熔断器和开关等，另一方面力求三相负载平衡以减少中线电流。在实际的照明电路中，就应将照明的负载平均分接在三相电源上，而不要全都接在某一相上，以确保三相负载平衡。