近年來(lái)，隨著(zhù)系統中非線(xiàn)性負荷的增多，像直流電源、計算機、變頻器和氣體發(fā)電燈等設備，使三相平衡系統中出現了諧波，尤其是三次諧波最為嚴重。此時(shí)，如果只根據其功率計算電流來(lái)選擇導體截面，在運行過(guò)程中可能會(huì )使線(xiàn)路處于過(guò)載運行狀態(tài)，導致斷路器頻繁跳閘。這是因為非線(xiàn)性負荷的存在，相線(xiàn)中不僅有50Hz基波負載電流，還有其它高頻率的諧波電流，此時(shí)相線(xiàn)中電流為基波電流與各次諧波電流的平方之和的平方根，可以按照下面公式表示：

式中，IL為相線(xiàn)電流，I1為基波電流，Ih為第h次諧波電流。

通過(guò)上面公式可知，由于存在諧波電流，使得相線(xiàn)中的電流增大。對于三相四線(xiàn)制系統中的中性線(xiàn)，三相線(xiàn)性負荷平衡的情況下，中性線(xiàn)中通過(guò)的電流為零。對于非線(xiàn)性負荷來(lái)說(shuō)，即使三相負荷平衡，也會(huì )使中性線(xiàn)中通過(guò)三個(gè)相線(xiàn)得三次及其奇數倍諧波電流，從而使中性線(xiàn)中的電流增大，但偶次諧波不會(huì )使中性線(xiàn)中電流增大。由于三相的三次及其奇數倍諧波電流在中性線(xiàn)上進(jìn)行了疊加，使得中性線(xiàn)中存在3倍的三次及其奇數倍諧波電流。

系統中存在非線(xiàn)性負荷使得線(xiàn)路中存在諧波電流，從而造成相線(xiàn)和中性線(xiàn)中通過(guò)的電流增大。諧波嚴重的情況下，中性線(xiàn)中通過(guò)電流要大于相線(xiàn)中通過(guò)的電流。對于非線(xiàn)性負荷，如果只根據設備功率計算出負荷電流來(lái)選擇導體的截面，可能會(huì )使導體處于過(guò)載運行狀態(tài)，長(cháng)期運行使其絕緣發(fā)生劣化，嚴重情況下可能會(huì )發(fā)生電氣火災。

那么存在諧波電流時(shí)如何選擇導體截面呢？下面對這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析。對于低壓配電線(xiàn)路的按照其形式分為兩類(lèi)：

（1）第一類(lèi)為導線(xiàn)采用絕緣子明敷方式，導線(xiàn)為單芯導線(xiàn)，不同導線(xiàn)之間拉開(kāi)了布線(xiàn)距離。這種方法下，發(fā)熱導體有足夠的空間將熱量擴散到周?chē)諝庵?，導體之間的發(fā)熱互不影響。其載流量仍然可以按照單個(gè)導體的發(fā)熱來(lái)進(jìn)行標定。

例如，某三相平衡系統，采用三相四線(xiàn)制供電方式，相線(xiàn)電流為39A，采用4根PVC絕緣銅芯電線(xiàn)在墻面上以瓷瓶明敷，求在負載電流含有不同諧波的情況下的電線(xiàn)截面。

注：電線(xiàn)載流參照《工業(yè)與民用供配電設計手冊》（第四版）表9.3-18，在40℃時(shí)環(huán)境溫度下電線(xiàn)的載流量，4(6)表示4根6mm2的電線(xiàn)。

從上面的計算結果可得，隨著(zhù)諧波含量的增大，相線(xiàn)和中性線(xiàn)的電流變大；諧波含量大時(shí)，中性線(xiàn)通過(guò)的電流要大于相線(xiàn)通過(guò)的電流；當諧波含量大時(shí)，要考慮到相線(xiàn)和中性線(xiàn)導體截面的增加。

（2）第二類(lèi)為多芯電纜和穿管電線(xiàn)，這時(shí)多芯電纜和穿管電線(xiàn)相互貼緊，它們之間發(fā)熱相互影響，此時(shí)多芯電纜或穿管電線(xiàn)可以視為一個(gè)綜合發(fā)熱體。諧波電流作為基波電流的一種附加的電流，它使回路增加的附加發(fā)熱，造成導體載流量減小。為了確定存在諧波電流后導體的截面時(shí)相線(xiàn)應該除以降低系數，從而提高導體的截面。下面來(lái)自《工業(yè)與民用供配電設計手冊》（第四版）表9.2-2為含有諧波電流時(shí)計算電流較正系數。

   　例如，某三相平衡系統，采用三相四線(xiàn)制供電方式，相線(xiàn)電流為39A，采用PVC絕緣四芯銅電纜明敷，求在負載電流含有不同諧波的情況下的電線(xiàn)截面。

注：電線(xiàn)載流參照《工業(yè)與民用供配電設計手冊》（第四版）表9.3-27，在40℃時(shí)環(huán)境溫度下電線(xiàn)的載流量，4×10表示4芯10mm2的電纜。