三相四線時(shí)，任何一相總的單相負(fù)荷都有兩個(gè)回路，一是和零線組成220v回路，二是和另一相串聯(lián)構(gòu)成380v回路，當(dāng)三相平衡的時(shí)候，線電壓和相電壓之間構(gòu)成一個(gè)和諧的回路，零線上沒有電流。當(dāng)負(fù)荷不平衡的時(shí)候，串聯(lián)在線電壓之間的兩相負(fù)荷不一樣大，但串聯(lián)電路電流相等，于是負(fù)荷大的一相多余的電流就從零線走了。三相負(fù)荷的每一相都和另兩相負(fù)荷有串聯(lián)關(guān)系，于是大于負(fù)荷小相的另兩相多余電流，就構(gòu)成了零線電流。
如下圖所示，a相接了一個(gè)燈，b相接了兩個(gè)燈，c相接了三個(gè)燈，a相的一個(gè)燈通過零線和b相兩個(gè)燈串聯(lián)接于ab線電壓，a相的一個(gè)燈也通過零線和c相三個(gè)燈串聯(lián)接于ac線電壓，a相的燈泡也不會(huì)燒，就是因?yàn)閍b相多余負(fù)荷的電流從零線走了，如果零線斷了，沒有回路，a相的負(fù)荷瞬間就跳閘或燒毀，接著b相的負(fù)荷跳閘或燒毀，留下最大負(fù)荷的a相保持完好。當(dāng)負(fù)荷不平衡時(shí)，三相四線時(shí)總零線是決定不能斷線的，否則就是嚴(yán)重事故。
引起三相電壓不平衡的原因有多種，如：?jiǎn)蜗嘟拥?、斷線諧振等，運(yùn)行管理人員只有將其正確區(qū)分開來，才能快速處理。
一、 斷線故障 如果一相斷線但未接地，或斷路器、隔離開關(guān)一相未接通，電壓互感器保險(xiǎn)絲熔斷均造成三相參數(shù)不對(duì)稱。上一電壓等級(jí)線路一相斷線時(shí)，下一電壓等級(jí)的電壓表現(xiàn)為三個(gè)相電壓都降低，其中一相較低，另兩相較高但二者電壓值接近。本級(jí)線路斷線時(shí)，斷線相電壓為零，未斷線相電壓仍為相電壓。
二、接地故障 當(dāng)線路一相斷線并單相接地時(shí)，雖引起三相電壓不平衡，但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地，故障相電壓為零或接近零，非故障相電壓升高1.732倍，且持久不變；非金屬性接地，接地相電壓不為零而是降低為某一數(shù)值，其他兩相升高不到1.732倍。
諧振原因 隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，非線性電力負(fù)荷大量增加，某些負(fù)荷不僅產(chǎn)生諧波，還引起供電電壓波動(dòng)與閃變，甚至引起三相電壓不平衡。
諧振引起三相電壓不平衡有兩種：
一種是基頻諧振，特征類似于單相接地，即一相電壓降低，另兩相電壓升高，查找故障原因時(shí)不易找到故障點(diǎn)，此時(shí)可檢查特殊用戶，若不是接地原因，可能就是諧振引起的。
另一種是分頻諧振或高頻諧振，特征是三相電壓同時(shí)升高。
另外，還要注意，空投母線切除部分線路或單相接地故障消失時(shí)，如出現(xiàn)接地信號(hào)，且一相、兩相或三相電壓超過線電壓，電壓表指針打到頭，并同時(shí)緩慢移動(dòng)，或三相電壓輪流升高超過線電壓，遇到這種情況，一般均屬諧振引起。
三相不平衡的危害和影響：
對(duì)變壓器的危害。在生產(chǎn)、生活用電中，三相負(fù)載不平衡時(shí)，使變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)。造成變壓器的損耗增大(包括空載損耗和負(fù)載損耗)。根據(jù)變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，在運(yùn)行中的變壓器中性線電流不得超過變壓器低壓側(cè)額定電流的25%。此外，三相負(fù)載不平衡運(yùn)行會(huì)造成變壓器零序電流過大，局部金屬件升溫增高，甚至?xí)?dǎo)致變壓器燒毀。
對(duì)用電設(shè)備的影響。三相電壓不平衡的發(fā)生將導(dǎo)致達(dá)到數(shù)倍電流不平衡的發(fā)生。誘導(dǎo)電動(dòng)機(jī)中逆扭矩增加，從而使電動(dòng)機(jī)的溫度上升，效率下降，能耗增加，發(fā)生震動(dòng)，輸出虧耗等影響。各相之間的不平衡會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備使用壽命縮短，加速設(shè)備部件更換頻率，增加設(shè)備維護(hù)的成本。斷路器允許電流的余量減少，當(dāng)負(fù)載變更或交替時(shí)容易發(fā)生超載、短路現(xiàn)象。中性線中流入過大的不平衡電流，導(dǎo)致中性線增粗。
對(duì)線損的影響。三相四線制結(jié)線方式，當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)線損最?。划?dāng)一相負(fù)荷重，兩相負(fù)荷輕的情況下線損增量較小；當(dāng)一相負(fù)荷重，一相負(fù)荷輕，而第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷的情況下線損增量較大；當(dāng)一相負(fù)荷輕，兩相負(fù)荷重的情況下線損增量最大。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，無論何種負(fù)荷分配情況，電流不平衡度越大，線損增量也越大。 三相不平衡的危害及解決辦法：
一、三相電壓或電流不平衡等因素產(chǎn)生的主要危害：
1、旋轉(zhuǎn)電機(jī)在不對(duì)稱狀態(tài)下運(yùn)行，會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生附加損耗及發(fā)熱，從而引起電機(jī)整體或局部升溫，此外反向磁場(chǎng)產(chǎn)生附加力矩會(huì)使
電機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)。
對(duì)發(fā)電機(jī)而言，在定子中還會(huì)形成一系列高次諧波。
2、引起以負(fù)序分量為啟動(dòng)元件的多種保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)作，直接威脅電網(wǎng)運(yùn)行。
3、不平衡電壓使硅整流設(shè)備出現(xiàn)非特征性諧波。
4、對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器而言，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，如控制最大相電流為額定值，則其余兩相就不能滿載，因而設(shè)備利用率下降，反之如要維持額定容量，將會(huì)造成負(fù)荷較大的一相過負(fù)荷，而且還會(huì)出現(xiàn)磁路不平衡致使波形畸變，設(shè)備附加損耗增加等。
二、由不對(duì)稱負(fù)荷引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡可以采取的解決辦法：
1、將不對(duì)稱負(fù)荷分散接在不同的供電點(diǎn)，以減少集中連接造成不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)的問題。
2、使用交叉換相等辦法使不對(duì)稱負(fù)荷合理分配到各相，盡量使其平衡化。
3、加大負(fù)荷接入點(diǎn)的短路容量，如改變網(wǎng)絡(luò)或提高供電電壓級(jí)別提高系統(tǒng)承受不平衡負(fù)荷的能力。
解決三相負(fù)荷不平衡的幾點(diǎn)措施：
一、重視低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，加強(qiáng)與地方政府規(guī)劃等部門的工作溝通,避免配電網(wǎng)建設(shè)無序,尤其避免在低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳的局面,在配電網(wǎng)建設(shè)和改造當(dāng)中對(duì)低壓臺(tái)區(qū)進(jìn)行合理的分
區(qū)分片供電，配變布點(diǎn)盡量接近負(fù)荷中心，避免扇型供電和迂回供電，配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要遵循“小容量、多布點(diǎn)、短半徑”的配變選址原則。
二、在對(duì)采用低壓三相四線制供電的地區(qū)，要積極爭(zhēng)取對(duì)有條件的配電臺(tái)區(qū)采用3芯或者4芯電纜或者用低壓集束導(dǎo)線供電至用戶端，這樣可以在低壓線路施工中最大程度的避免三相負(fù)荷出現(xiàn)偏相的出現(xiàn)，同時(shí)要做好低壓裝表工作，單相電表在a、b、c三相的分布盡量均勻，避免出現(xiàn)單相電只掛接在一相或者兩相上，在線路末端造成負(fù)荷偏相。
因?yàn)槟壳暗蛪号潆姸际侨嗨木€中性點(diǎn)直接接地的配電系統(tǒng)（星形接線可同時(shí)取得220v及380v兩種電壓）。三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡（不對(duì)稱）時(shí)，零點(diǎn)飄移（位移），中性點(diǎn)（線）不再是零線了，三相也不是互差120度角了。此時(shí)負(fù)荷輕相電壓大于200v，同理負(fù)荷重相小于220v了。