近年来，随着系统中非线性负荷的增多，像直流电源、计算机、变频器和气体发电灯等设备，使三相平衡系统中出现了谐波，尤其是三次谐波最为严重。此时，如果只根据其功率计算电流来选择导体截面，在运行过程中可能会使线路处于过载运行状态，导致断路器频繁跳闸。这是因为非线性负荷的存在，相线中不仅有50Hz基波负载电流，还有其它高频率的谐波电流，此时相线中电流为基波电流与各次谐波电流的平方之和的平方根，可以按照下面公式表示：
式中，IL为相线电流，I1为基波电流，Ih为第h次谐波电流。
通过上面公式可知，由于存在谐波电流，使得相线中的电流增大。对于三相四线制系统中的中性线，三相线性负荷平衡的情况下，中性线中通过的电流为零。对于非线性负荷来说，即使三相负荷平衡，也会使中性线中通过三个相线得三次及其奇数倍谐波电流，从而使中性线中的电流增大，但偶次谐波不会使中性线中电流增大。由于三相的三次及其奇数倍谐波电流在中性线上进行了叠加，使得中性线中存在3倍的三次及其奇数倍谐波电流。
系统中存在非线性负荷使得线路中存在谐波电流，从而造成相线和中性线中通过的电流增大。谐波严重的情况下，中性线中通过电流要大于相线中通过的电流。对于非线性负荷，如果只根据设备功率计算出负荷电流来选择导体的截面，可能会使导体处于过载运行状态，长期运行使其绝缘发生劣化，严重情况下可能会发生电气火灾。
那么存在谐波电流时如何选择导体截面呢？下面对这个问题进行分析。对于低压配电线路的按照其形式分为两类：
（1）第一类为导线采用绝缘子明敷方式，导线为单芯导线，不同导线之间拉开了布线距离。这种方法下，发热导体有足够的空间将热量扩散到周围空气中，导体之间的发热互不影响。其载流量仍然可以按照单个导体的发热来进行标定。
例如，某三相平衡系统，采用三相四线制供电方式，相线电流为39A，采用4根PVC绝缘铜芯电线在墙面上以瓷瓶明敷，求在负载电流含有不同谐波的情况下的电线截面。
注：电线载流参照《工业与民用供配电设计手册》（第四版）表9.3-18，在40℃时环境温度下电线的载流量，4(6)表示4根6mm2的电线。
从上面的计算结果可得，随着谐波含量的增大，相线和中性线的电流变大；谐波含量大时，中性线通过的电流要大于相线通过的电流；当谐波含量大时，要考虑到相线和中性线导体截面的增加。
（2）第二类为多芯电缆和穿管电线，这时多芯电缆和穿管电线相互贴紧，它们之间发热相互影响，此时多芯电缆或穿管电线可以视为一个综合发热体。谐波电流作为基波电流的一种附加的电流，它使回路增加的附加发热，造成导体载流量减小。为了确定存在谐波电流后导体的截面时相线应该除以降低系数，从而提高导体的截面。下面来自《工业与民用供配电设计手册》（第四版）表9.2-2为含有谐波电流时计算电流较正系数。
例如，某三相平衡系统，采用三相四线制供电方式，相线电流为39A，采用PVC绝缘四芯铜电缆明敷，求在负载电流含有不同谐波的情况下的电线截面。
注：电线载流参照《工业与民用供配电设计手册》（第四版）表9.3-27，在40℃时环境温度下电线的载流量，4×10表示4芯10mm2的电缆。
（来源:读者投稿，转载请联系获取授权）
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