在低壓配電系統(tǒng)中，正常時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，單相電壓完全抵消，此時零線電壓為零；并且當(dāng)單相負(fù)荷用電不平衡時，單相電壓未能完全抵消，這么不平衡的電壓還會通過零線回到變壓器。
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。并且，越來越多的事實(shí)卻讓人們在顛覆這個觀念。
案例
有三天有個中學(xué)生咨詢了一個問題，他前段時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，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。并且用了一段時間，發(fā)覺零線燒斷了。當(dāng)時以為零線選的過小，之后重新?lián)Q了一根25平方的。就這樣好了一段時間，沒過多久，零線又燒毀了。
顧客很不滿意，假如再解決不好這個問題，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大。
我叫他測一下每條電纜線的電壓，最后用鉗表一測，簡直震驚了！
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，零線電壓過大的現(xiàn)象如今越來越普遍。為何單相電的負(fù)荷平衡，零線上卻還是會出現(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，把這個稱作紋波。
交流非余弦訊號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的頻度相同時，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，通常是指對周期性的非余弦電量進(jìn)行傅里葉級數(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的頻度的非整數(shù)倍時，稱為分?jǐn)?shù)紋波，俗稱分?jǐn)?shù)次紋波或間紋波。對于任意一復(fù)合周期震動函數(shù)y（T）按傅氏級數(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，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，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°。這么她們在中線上疊加上去的脈沖卻是互相錯開的三相電零線電流過大，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，零線上也會有較大的電壓。
零線電壓過大的害處非常嚴(yán)重，主要是由于兩個方面的緣由，
第一，零線的截面積并不比地線大，超過地線的電壓必然會引起零線過熱而燒斷；
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下降；而用電多的一相電流會增加。電流下降的一相上的三相設(shè)備會毀壞；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
紋波對電力系統(tǒng)的主要害處如下：
（1）對旋轉(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，再者紋波都會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器震動并發(fā)出噪音，長時間的震動會導(dǎo)致金屬疲勞和機(jī)械毀壞。
（2）紋波對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，紋波電流下降，紋波電壓減小，導(dǎo)致繼電保護(hù)及手動裝置誤動，毀壞系統(tǒng)設(shè)備(如電力電容器、電纜、電動機(jī)等)，引起系統(tǒng)車禍，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)，使無功補(bǔ)償設(shè)備不能正常運(yùn)行等,給系統(tǒng)和用戶帶來害處。