由于三相四线制照明电路在运行中受机械力、电磁力的作用和热效应、严重氧化等原因，可能造成相线、中性线和设备内部等断路故障，使设备不能正常运行。下面仅就中性线断线故障进行分析。

1　正常情况

如图1所示纯电阻电路，只要电源电压三相对称，尽管三相负荷不对称，但因负荷中性点O与电源的中性点N直接连接，若中性点的阻抗忽略不计，则O点与N点同电位，于是三相负荷电压仍然对称。众所周知，负荷电压降等于电源电压与中性线上的电压降的向量差，即：ù_AO=ù_AN-ù_NO

ù_BO=ù_BN-ù_NO

ù_CO=ù_CN-ù_NO

而-ù_NO=ì_ZN

式中ì_N--流过中性线的电流

　　Z_N--中性线阻抗

如Z_N=0，则ù_NO=0。

于是，三相负荷电压降就等于三相电源电压，三相负荷电压降是对称的。

图1　三相电路示意图

由负荷的中性点O经过中性线流向电源中性点的电流为：

ì_N=ì_A ì_B ì_C

如果负荷对称，则中性线上的电流为零。若负荷不对称时，假设三相负荷电阻的关系为：

R_A=2R_B=3R_C

则电流关系为：

I_B=2I_A，I_C=3I_A

由于负荷是纯电阻性负荷，其电流与电压同相位。所以尽管各相电流的大小不等，但相位仍互距120°。以电流ìA作为参考向量，则得中性线的电流为：

ì_N=ì_A ì_B ì_C

=ì_Ae^j0° 2ì_Ae^-j120° 3_Ae^j120°

=

由上式可知，通过中性线的电流是负荷最小那一相电流的，在选择负荷极端不平衡照明电路的中性线截面时，必须考虑到通过中性线电流的大小，不宜过小。

当中性线上的阻抗不能忽略时，则不平衡电流通过中性线所造成的电压降ù_NO就不等于零，ù_NO可用下式中性点位移公式求出：

ù_NO=(ù_ANY_A ù_BNY_B ù_cny_c)/(Y_A Y_B Y_c Y_N)(1)

式中Y_A、Y_B、Y_c、Y_N-A、B、C及中性线N上的导纳

若假设图1中性线上的电阻R_N等于0.1R_C，则中性线上的电压降为：

于是，A相负荷的实际电压降为：

ù_AO=ù_AN-ù_NO=1.04ù_ANe^-j1°18′

其它两相电压可以用同样的方法求出。上式说明，当中性线电阻R_N=0.1R_C时，A相负荷电压降比中性线阻抗为零时升高了4。由计算可知，尽管三相负荷不平衡，当中性线负荷阻抗值不大时，三相负荷电压降的对称性变化不大。