在我國頻仍發(fā)生“斷零”燒壞設(shè)備的事故，其原因是很復(fù)雜的。設(shè)計(jì)中中性線截面選取過細(xì)、線路施工中不注意采取措施減少中性線承受的應(yīng)力以及電氣設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤地從上到下濫用四極開關(guān)，大量增加了中性線上不必要的連接點(diǎn)，都是引起“斷零”燒設(shè)備事故的原因?！皵嗔恪睙O(shè)備事故頻發(fā)的原因還在其隱蔽性，因?yàn)椤皵嗔恪焙箅m然設(shè)備壽命縮短，但在這段時(shí)間內(nèi)燈泡依然亮，電動機(jī)依然轉(zhuǎn)，人們難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障而加以排除，待設(shè)備大量燒毀后才發(fā)現(xiàn)是“斷零”引起，這時(shí)為時(shí)已晚。那么如何防范“斷零”引起的燒壞設(shè)備事故，簡單在這里作個(gè)小結(jié)：
1.在三相四線供電建筑物內(nèi)有時(shí)會發(fā)生大量單相設(shè)備燒壞的事故，它是三相負(fù)載不平衡引起的嗎？
不是。三相四線配電回路內(nèi)有時(shí)會發(fā)生某一相或兩相內(nèi)單相設(shè)備大量燒壞的情況。有的同行認(rèn)為這是三相負(fù)載不平衡造成三相電壓不平衡引起的，負(fù)載輕的一相電壓最高，使這一相的設(shè)備大量燒壞。這一解釋不盡正確，它只道出了部分原因，還另有更主要更深一層的原因。單相設(shè)備大量燒壞的主要原因是三相四線回路的中性線（包括tt系統(tǒng)的中性線和tn系統(tǒng)的pen線或中性線）斷線引起。在我國它被俗稱為“斷零”。
2.為什么“斷零”后會發(fā)生大量燒壞單相設(shè)備的事故？
這可用圖（一）的示例來簡單地加以分析。圖中相線l1未帶負(fù)載，l2帶一個(gè)150w白熾燈泡，l3帶一個(gè)15w白熾燈泡，三相負(fù)載非常不平衡。若以電壓表測量三相電壓，如果中性線未斷線，會發(fā)現(xiàn)三個(gè)相電壓并沒有多少差異。這是因?yàn)檫@三相都是由相同的220v繞組電壓供電，它們的電壓差異只在于三相不同負(fù)載電流產(chǎn)生不同的線路電壓降。而按照規(guī)定，相線和中性線上的總電壓降一般不超過5%，所以僅是三相負(fù)載不平衡是不會燒壞某相內(nèi)的設(shè)備的，設(shè)備的燒壞另有原因。
現(xiàn)假設(shè)白熾燈泡前的中性線因故中斷，如圖（一）所示，則150w和15w燈泡成為串聯(lián)后接在380v單相回路中。我們知道白熾燈泡基本上是個(gè)電阻性負(fù)載，其阻值r與功率p成反比，也即
r∝1/p
圖（一）三相四線回路“斷零”后三相負(fù)載不平衡，三相電壓也不平衡
因此如果150w燈泡的電阻為r，則15w燈泡的電阻為10r，這樣380v電壓就按1與10的比例分配在兩個(gè)燈泡上。150w燈泡上的電壓僅為35v，而15w燈泡上的電壓則高達(dá)345v，它很快就被燒壞。為進(jìn)一步分析清楚，可作圖（二）的電壓相量圖，如圖（二）所示。從圖可知三相回路相間電壓仍為380v不變，負(fù)載側(cè)的中性點(diǎn)由o點(diǎn)漂移到o′點(diǎn)，中性線對地電壓達(dá)190v（在無等電位聯(lián)結(jié)作用的tn系統(tǒng)中，此電壓不燒壞設(shè)備，但可引起電擊事故），而空載的l1相電壓則高達(dá)364v，三相電壓極不平衡。
白熾燈泡的壽命t與施加電壓u的14次方成反比，即
t∝1/u14
施加電壓越高，燈泡壽命越短。需要說明，白熾燈的壽命是指光通量降至額定光通量的70％的使用時(shí)間。圖（一）中15w燈泡承受電壓為其額定電壓的345/220=l . 6（倍），如15w燈泡正常壽命為1000h，則按上式計(jì)算其壽命將縮短為1 . 9h。這時(shí)燈絲尚未燒斷，但光效已很低。電視機(jī)顯像管燈絲的壽命在此情況下也難免有很大程度的縮短。
電動機(jī)在電壓過高時(shí)將因鐵損增大而發(fā)熱，電壓過低時(shí)則將因銅損增大而發(fā)熱，這都能使電動機(jī)絕緣劣化加速而縮短其壽命，但以前者的后果更嚴(yán)重。所以發(fā)生“斷零”時(shí)電動機(jī)的絕緣壽命不論電壓高低總難免縮短，但它對電壓高低的敏感程度不如白熾燈泡。
圖（二） 圖（一）中“斷零”事故的電壓相量分析
3.將pen線或中性線重復(fù)接地是否可避免“斷零”燒壞設(shè)備事故？
否。不少同行以及有些供電部門認(rèn)為將pen線或中性線（包括tt系統(tǒng)的中性線）作重復(fù)接地后，用大地通路代替中斷的中性線作返回電源的通路，可避免燒設(shè)備事故。經(jīng)相量分析和計(jì)算可知這是不可能的。因中性線阻抗以若干毫歐計(jì)，而大地通路阻抗則以若干歐計(jì)，相差懸殊?！皵嗔恪焙笕嚯妷阂廊粐?yán)重不平衡，只是程度稍輕一些，燒壞設(shè)備的時(shí)間稍長一些而已，而tt系統(tǒng)中性線的重復(fù)接地卻可導(dǎo)致一些安全隱患。
圖（三）用大地通路代替中斷的中性線，三相負(fù)載不平衡，三相電壓也不平衡
圖（四） 圖（三）的電壓相量分析
圖（三）和圖（四）為用大地通路代替中性線，在發(fā)生“斷零”而三相負(fù)載又不平衡時(shí)三相電壓嚴(yán)重不平衡的情況。圖（三）中三相負(fù)載為電阻性負(fù)載，其值分別為22ω、220ω和∞ω（空載）。如圖（三）所示，三相電壓分別為150v、263v及273v，依舊嚴(yán)重不平衡。其理如上述，為節(jié)約篇幅，不作具體說明。如果中性線未斷開，但中性線連接不良，接觸電阻太大，同樣也將發(fā)生類似以大地通路代替中斷的中性線導(dǎo)致燒壞設(shè)備的事故。
4.能否采用我國有的規(guī)范規(guī)定的帶“斷零”防護(hù)功能的斷路器來防“斷零”危害？
我國有的設(shè)計(jì)規(guī)范中曾有裝設(shè)中性線斷線故障保護(hù)的規(guī)定。它規(guī)定用檢測tn系統(tǒng)中pen線斷線后電位升高的故障電壓使斷路器跳閘來防“斷零”危害。這種故障電壓型開關(guān)在20世紀(jì)20年代國外曾使用過，但30年代起即不再使用。因它需單獨(dú)另設(shè)一個(gè)不受其他接地極電位影響的零電位接地極來檢測pen線的電位，這在建筑物林立的城市里是難以做到的。而這種中性線斷線故障保護(hù)還要求斷開pen線，這又是違反iec標(biāo)準(zhǔn)的基本安全要求的。所以這種防“斷零”危害的規(guī)定在理論上是難以成立的，在新規(guī)范中已不作規(guī)定。現(xiàn)時(shí)有一種要求，在回路斷路器上增加過電壓防護(hù)功能，在“斷零”過電壓將大量燒壞設(shè)備時(shí)切斷電源。這恐是不規(guī)范的飲鳩止渴的消極做法。因?yàn)楫?dāng)用電電壓超過正偏差允許值后，設(shè)備壽命都將不同程度上縮短，只是燒壞時(shí)間長短不同而已，并沒有切實(shí)解決“斷零”燒設(shè)備的問題。
5.國際上對“斷零”危害的防范有何措施和規(guī)定？
發(fā)達(dá)國家現(xiàn)時(shí)能借裝設(shè)檢測三相電壓不平衡度的檢測儀器或智能型斷路器在三相電壓不平衡度超過15％時(shí)報(bào)警或切斷電源的方法來防范“斷零”危害。但這種儀器或斷路器售價(jià)高昂，不可能廣泛采用，一般只在線路的選用和敷設(shè)上采取各種措施，盡量減少“斷零”的發(fā)生來防止“斷零”燒毀設(shè)備。例如iec標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定tn系統(tǒng)中的pen線只能用在固定安裝的電氣裝置內(nèi)，不論相線截面積多小，pen線的截面積不得小于10mm2銅線或16mm2鋁線，以保證其機(jī)械強(qiáng)度，防止“斷零”。例如一個(gè)三相四線回路的導(dǎo)線應(yīng)用3×4mm2+1×10mm2銅線而不應(yīng)用3×4mm2+1×2 . 5mm2或4×4mm2銅線。這時(shí)pen線截面積不是相線截面積的1/3或1/2，而是2 . 5倍。這是因?yàn)樵趖n系統(tǒng)中如果pen線折斷，不但電氣設(shè)備失去接地，招致種種電氣事故，還可因“斷零”而導(dǎo)致大量單相設(shè)備燒壞，后果十分嚴(yán)重。
對于只作載流而不作保護(hù)接地線的無諧波電流成分的三相回路中的中性線，iec標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定建筑物內(nèi)當(dāng)相線截面積小于或等于16mm2（銅）或25mm2（鋁）時(shí)，中性線截面積應(yīng)和相線截面積相等而不應(yīng)小于相線截面積。當(dāng)相線截面積大于16mm2（銅）或25mm2（鋁）時(shí)，中性線截面積至少應(yīng)為16mm2（銅）或25mm2（鋁）。iec這些規(guī)定都是為了提高中性線的機(jī)械強(qiáng)度，以減少“斷零”危險(xiǎn)。如果三相回路內(nèi)存在大量三次及其奇數(shù)倍諧波電流，中性線截面積有時(shí)還應(yīng)大于相線截面積，但這是出于防回路絕緣的過熱而非出于提高機(jī)械強(qiáng)度的考慮了。
6.為防“斷零”危害，在電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝中應(yīng)注意哪些？
在我國廣泛采用低壓三相四線供電的條件下，為防范“斷零”燒設(shè)備事故，在電氣線路的設(shè)計(jì)、安裝和管理中應(yīng)注意做到以下幾點(diǎn)：
（l）在三相四線回路中應(yīng)適當(dāng)放大中性線和pen線的截面積，以保證其機(jī)械強(qiáng)度，特別是從電桿到建筑物電源線進(jìn)線口的一段架空引入線十分易于折斷，應(yīng)按iec要求銅線不小于10mm2，鋁線不小于16mm2。
（2）采取有效措施防止中性線承受過大的應(yīng)力。
（3）注意中性線接頭的連接質(zhì)量，以確保中性線接頭的導(dǎo)電良好，應(yīng)特別注意提高鋁線的連接質(zhì)量，因鋁線表面極易因氧化或腐蝕而不導(dǎo)電。
（4）在中性線上盡量減少線路端子連接和接頭，并盡量少串入開關(guān)和觸頭，例如沒有特別的需要盡量少裝用四極開關(guān)，以防因其中性線觸頭和接線端子接觸不良而增加“斷零”危險(xiǎn)。
（5）嚴(yán)禁在三相四線回路的中性線上串接熔斷器，以防熔斷器中的熔體因種種原因熔斷而成為“斷零”。