在低壓配電系統(tǒng)中，正常時(shí)零線比火線電壓要小。這是由于當(dāng)單相負(fù)荷用電平衡時(shí)，單相電壓完全抵消，此時(shí)零線電壓為零；并且當(dāng)單相負(fù)荷用電不平衡時(shí)，單相電壓未能完全抵消，這么不平衡的電壓還會(huì)通過(guò)零線回到變壓器。
在單相四線配電系統(tǒng)中，零線的電壓通常比火線要小，這是所有業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。并且，越來(lái)越多的事實(shí)卻讓人們?cè)陬嵏策@個(gè)觀念。
案例
有三天有個(gè)中學(xué)生咨詢了一個(gè)問(wèn)題，他前段時(shí)間接了一棟大樓的外墻廣告線路安裝，大樓四周的廣告燈箱全都采用螢光燈照明，將近有1200支左右。
廣告燈箱的電源是采用四根電纜線（3根25平方和1根16平方）從配電箱招來(lái)，1200支螢光燈都平均分配在單相線路中。
接好之后，通電試驗(yàn)正常，初驗(yàn)通過(guò)。并且用了一段時(shí)間，發(fā)覺(jué)零線燒斷了。當(dāng)時(shí)以為零線選的過(guò)小，之后重新?lián)Q了一根25平方的。就這樣好了一段時(shí)間，沒(méi)過(guò)多久，零線又燒毀了。
顧客很不滿意，假如再解決不好這個(gè)問(wèn)題，可能貨款都拿不到。
我一邊安撫他的情緒，一邊思索，按照我多年的經(jīng)驗(yàn)，這些情況最有可能是由于紋波的緣由而造成零線電壓過(guò)大。
我叫他測(cè)一下每條電纜線的電壓，最后用鉗表一測(cè)，簡(jiǎn)直震驚了！
單相火線電壓每相都差不多是90A，然而零線電壓卻達(dá)到驚人的158A。
實(shí)際上，零線電壓過(guò)大的現(xiàn)象如今越來(lái)越普遍。為何單相電的負(fù)荷平衡，零線上卻還是會(huì)出現(xiàn)電壓，但是電壓達(dá)到地線電壓的150%以上呢？
這是由于紋波的誘因引起的。
紋波我們都曉得我們?nèi)缃裼玫慕涣麟娛?0HZ頻度的余弦交流電。
當(dāng)余弦交流電里夾雜了頻度更高的信噪比，把這個(gè)稱作紋波。
交流非余弦訊號(hào)可以分解為不同頻度的余弦份量的線性組合。當(dāng)正弦波份量的頻度與原交流訊號(hào)的頻度相同時(shí)，稱為基波。紋波，狹義講，是指電壓中所富含的頻度為基波的整數(shù)倍的電量，通常是指對(duì)周期性的非余弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，其余小于基波頻度的電壓形成的電量。從廣義上講三相電零線電流過(guò)大，因?yàn)榻涣麟娋W(wǎng)有效份量為工頻單一頻度，因而任何與工頻頻度不同的成份都可以稱之為紋波。當(dāng)正弦波份量的頻度是原交流訊號(hào)的頻度的非整數(shù)倍時(shí)，稱為分?jǐn)?shù)紋波，俗稱分?jǐn)?shù)次紋波或間紋波。對(duì)于任意一復(fù)合周期震動(dòng)函數(shù)y（T）按傅氏級(jí)數(shù)分解表示為：第一項(xiàng)稱均值或直流份量，第二項(xiàng)為基波或基本震動(dòng)，第三項(xiàng)稱二次紋波，依這種推或把二次紋波之后的合稱為高次紋波。
紋波的形成
當(dāng)單相交流電的電壓波形為正弦波時(shí)，它們相差120°，但是幅度相同，在零線上矢量疊加的結(jié)果是總和為零。
而且假如地線上的電壓是脈沖狀的，但是相差120°。這么她們?cè)谥芯€上疊加上去的脈沖卻是互相錯(cuò)開(kāi)的三相電零線電流過(guò)大，所以未能抵消，和零線的電壓卻是疊加的。
因?yàn)楝F(xiàn)代電氣設(shè)備大多數(shù)富含檢波電路，因而雖然單相負(fù)荷平衡，零線上也會(huì)有較大的電壓。
零線電壓過(guò)大的害處非常嚴(yán)重，主要是由于兩個(gè)方面的緣由，
第一，零線的截面積并不比地線大，超過(guò)地線的電壓必然會(huì)引起零線過(guò)熱而燒斷；
第二，當(dāng)零線斷線之后，因?yàn)閱蜗嗖煌耆胶猓@么會(huì)導(dǎo)致各相電流不一致，單相設(shè)備未能正常工作。用電少的一相電流會(huì)下降；而用電多的一相電流會(huì)增加。電流下降的一相上的三相設(shè)備會(huì)毀壞；電流增加的一相上的單設(shè)備未能正常工作。
電力系統(tǒng)紋波的害處
紋波對(duì)電力系統(tǒng)的主要害處如下：
（1）對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器的主要害處是造成附加耗損和發(fā)熱降低，再者紋波都會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器震動(dòng)并發(fā)出噪音，長(zhǎng)時(shí)間的震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致金屬疲勞和機(jī)械毀壞。
（2）紋波對(duì)線路的主要害處是導(dǎo)致附加耗損。
（3）紋波可導(dǎo)致系統(tǒng)的電感、電容發(fā)生諧振，使紋波放大。當(dāng)紋波造成系統(tǒng)諧振時(shí)，紋波電流下降，紋波電壓減小，導(dǎo)致繼電保護(hù)及手動(dòng)裝置誤動(dòng)，毀壞系統(tǒng)設(shè)備(如電力電容器、電纜、電動(dòng)機(jī)等)，引起系統(tǒng)車(chē)禍，恐嚇電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
（4）紋波可干擾通訊設(shè)備，降低電力系統(tǒng)的功率耗損(如煤耗)，使無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備不能正常運(yùn)行等,給系統(tǒng)和用戶帶來(lái)害處。
