前言： 2016年我写过一篇文章，内容是有关户用光伏系统对农村电网电压的影响，目前光伏系统导致农网过电压的现象基本上解决了，是因为各个逆变器厂家都调宽了电压范围。
光伏户用系统导致低压配电网出现问题或者故障的原因是多样性的，逆变器故障可以说是其中问题很小的一部分。
这张照片是EPC厂家提供给逆变器厂家的报告。大体内容是说，本来这个地方供电是正常的，上了4家户用光伏系统以后，供电系统不正常了，问题出在零线，零线电流过大。
后来经过检查，认为是供电系统在安装光伏系统以后出现了三线不平衡的问题，导致零线电流变大，出现故障。在切除2个光伏系统以后，零线电流变小;全部切除以后零线电流变为0，系统恢复正常。
零线和地线是很多故障的触发点，但是往往被会被忽视。
1.零线和地线
零线主要应用于工作回路，从变压器中性点接地后引出主干线。地线又称做避雷线，是用来将电流引入大地的导线;电气设备漏电或电压过高时，电流通过地线进入大地。
为了使交流电有很方便的动力转换功能，通常工业用电，三根正弦交流电。是三个频率相同、大小相等、相位(反映电流的方向大小) 相互差 120 度。通常我们将每一根这样的导线称为相线 (火线)，通常电力传输是以三相四线的方式，三相电的三根头称为相线，三相电的三根尾连接在一起称中性线也叫"零线"。叫零线的原因是三相平衡时刻中性线中没有电流通过，再就是它直接或间接的接到大地，跟大地电压也接近零。
地线是把设备或用电器的外壳可靠的连接大地的线路，是防止触电事故的良好方案.火线又称相线，它与零线共同组成供电回路。在低压电网中用三相四线制输送电力，其中有三根相线一根零线。为了保证用电安全，在用户使用区改为用三相五线制供电，这第五根线就是地线，它的一端是在用户区附近用金属导体深埋于地下，另一端与各用户的地线接点相连，起接地保护的作用。
通常情况下，零线在变压器中性点处与地线重复接地，起到双重保护作用。电压是两点间电位差，有了电压，电子就会在电线中流动形成电流。这就像水从高处向低处流动的道理是一样的，水在流动的过程中会做功，电在流动过程中也会做功。电流通过线径细、电阻大的导线时，会发生类似塞车的情况，导致发热。
零线总是与大地的电位相等 (但并不是说大地的电位就一定低)，火线与零线保持呈正弦振荡式的压差。因为人在自然状态下与大地是零电位差的，所以一般情况下，人接触零线是不会被电击的。用电器把外壳与地线连接(接地)就可以保护人不触电，就是这个原因。所以，
火线与零线接反，会埋下用电安全隐患，一般要严格区分。
在三相四线制中性线只有一处接地的供电方式下，零线起着消除中性点位移的重要作用，使各相电压保持平衡。三相中有一相发生断路故障时，只影响本相，其他两相电压仍保持不变，接在这两相上的电器设备仍能正常工作.但如果三相四线中的零线因故断开、三相负荷严重不平衡时，负荷中性点会发生严重偏移，它将向负荷大的那一相位移，造成负荷大的一相电压下降，而负荷小的相电压上升。
通常，负荷大的一相电压降低30～60 V，可使白炽灯发红，日光灯和家用电视不起动;而负荷小的一相的相电压可升高至300 V左右，大大超过了家用电器的额定电压，此时若保护熔丝不熔断，会使家用电器烧毁.我已经多次见过 线断线、接触不良等引起的家用电器烧毁事件。
2.零线的电流和截面积
我们常见到3*20+1*16mm这样的电缆符号，什么意思呢?3根20mm火线和一根16mm的零线。为什么这么做?因为三相平衡的系统，零线是没有电流的，或者电流很小。为了节约成本，零线的截面积会选的比较小--省铜。
但是这样做也有安全隐患。目前电力电子设备大量使用，这些设备主要指数字信息化设备、LED、节能灯、变频器、UPS、光伏逆变器等设备，这些设备所占的比例越来越大。比如光伏逆变器与传统的电感、电容、电阻性负荷相比，有显著的不同，传统电气负荷从交流电网吸取正弦波电流，在线路上释放大量的脉冲电流。而光伏逆变器直接向电网释放脉冲电流。
任何非正弦波的周期波形，都可以分解为若干不同频率、幅度的正弦波之和。频率最低的正弦波称为基波，频率较高的正弦波称为谐波成份，基波成份与谐波成份通称为频谱。理论分析和实验都表明，下图中所示的脉冲状电流包含了丰富的谐波成份，其中三次谐波成份最大。
刚刚在上文描述过，当三相负荷平衡时，零线上的电流很小，接近为零。但是，这个结论的推导中有一个前提，这就是：三条相线上的电流是正弦波，并且在相位上相差120度。那么，当电流不是正弦波时，这个结论发生了什么变化呢?
下图画出了A，B，C三根相线上的整流电路的电流波形中，电流的波形是脉冲状的。我们可以看出，A，B，C相上的电流波形在零线上是不会重叠的，因此也就不会产生抵消的效果。从脉冲的数量上看，零线上脉冲的数量是相线上脉冲数量的3倍，按照电流有效值的计算方法可以得出，零线上的电流的有效值是相线上的电流的有效值的1.73倍。a/b/c分别为火线电流，n为零线电流。
这样就能解释文章开头 4台逆变器接入配电网后，零线电流为什么有60多安培了。如果零线的截面积与相线相同，则零线导体的电
阻与相线导体的电阻相同。若零线电流达到相线电流的1.73倍，那么根据电阻发热的原理，P=I2R，零线导体的发热量会达到相线导体的3倍。更为严重的是，零线上一般都不安装过流保险装置，只能任凭零线导体发热，最终或者导致零线断开，或者诱发火灾。
从理论上讲，增加零线导体的截面积是可以消除这种火灾隐患的。因为当导体的截面积增加一倍时，电阻就会减小为原来的l/2，发热量也就减小为原来的1/2。
但是，在很多场合这种改造也有问题，我就曾见过一种现象，在原来的电缆旁边增加了一根零线导体时，发现零线发热现象更加严重。其原因至今也没有找出问题。我认为，采用技术手段减小零线上的电流是根本的对策。
目前各种理论分析和实验都证明，零线上的电流的频率主要是150 Hz的三次谐波电流，因此，只要能够采用技术手段消除这种特定频率电流就可以达到减小零线电流的目的。
通过对国内外技术的调查，阻断零线谐波电流是一种经济、可行的技术手段。阻断零线谐波电流可由电感、电容、电阻构成，利用Lc并联电路在调谐点呈现高阻抗的特性，使它对三次谐波呈现很高的阻抗，而对50 Hz的基波频率呈现很低的阻抗。将其串联接入零线后，能够大大减小零线上的电流。
对于上述解决办法，光伏系统有其特殊性。
首先，单相逆变器都采用LC滤波方式，可以很好的滤除3次谐波。
但是由于光伏逆变器输出的电流为脉冲电流，造成的谐波电流还是较大。对此如果采用变压器隔离，也能有比较好的效果。但是目前在追求效率、成本、和所谓高发电量的前提下，所有逆变器厂家在针对晶硅组件都是无变压器设计。所以这类零线故障就比较多。但是针对薄膜组件的逆变器，由于薄膜组件的负极接地的特殊要求，逆变器必须带有隔离变压器，所以这类零线故障出现的就比较少。
零线电流过大虽然十分危险，但是更大的危险在于人们对这种现象还没有认识。因此，在实际中没有采取有效的预防措施。
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索比光伏网 https://news.solarbe.com/201807/05/289919.html
