低壓四芯電纜的中性線在電力系統(tǒng)中承擔多重關鍵作用，其設計需綜合考慮電氣安全、系統(tǒng)穩(wěn)定性及實際應用場景。以下從功能特性、技術規(guī)范及實際應用三個層面展開分析：

一、核心功能與電氣特性

傳導三相不平衡電流

在低壓三相四線制（TN-C或TN-S）系統(tǒng)中，中性線需承載因負荷不均衡產(chǎn)生的電流。例如，居民區(qū)用電因家用電器使用時段差異（如空調、電熱水器集中在某相），可能導致三相電流差異高達數(shù)倍。若中性線截面積不足（如僅為相線的1/3），極端不平衡時中性線電流可達相線電流的173%（√3倍），引發(fā)過熱風險。因此，標準要求中性線截面積至少為相線的50%（如3x50+1x25結構），高諧波場景需等截面設計。

接地保護與故障電流回路

中性線在TN-C系統(tǒng)中兼具保護接地（PE）功能。當設備發(fā)生漏電或短路時，中性線提供低阻抗回路，使故障電流迅速返回電源端，觸發(fā)斷路器或熔斷器動作。例如，某城市電網(wǎng)曾因中性線截面過小導致聚氯乙烯絕緣層熔化，引發(fā)火災。此類案例促使現(xiàn)行標準強制要求四芯等截面電纜在公共配電中的應用。

抑制電磁干擾

鎧裝電纜若將不平衡電流引入金屬護套，會產(chǎn)生交變磁場，干擾鄰近通信線路（如電話線、光纖）的信號傳輸。四芯結構通過獨立中性線疏導電流，可使鎧裝層電流降低至近乎零，減少干擾強度達60%以上。

二、技術規(guī)范與設計標準

根據(jù)《電力工程電纜設計標準》（GB50217-2018），四芯電纜的應用場景及參數(shù)要求如下：

注：當系統(tǒng)諧波含量超過15%時，中性線電流可能超過相線電流，此時需采用銅芯等截面設計以避免過熱。

三、常見錯誤設計與事故案例

錯誤的三芯+單線結構

某工地違規(guī)采用3x70+1x25鋁芯電纜供電，中性線截面積僅為相線的35%。在夏季空調負荷高峰期，中性線溫升達到90°C（超過PVC絕緣耐受極限70°C），導致絕緣碳化短路。標準明確禁止此類做法，因鎧裝層分流會降低電纜整體載流量30%以上。

截面不足引發(fā)連鎖故障

某老舊小區(qū)改造項目中，原4x16電纜中性線截面積（16mm2）無法承受新增充電樁負荷，三相不平衡度達2:1:0.8。改造后采用4x25銅纜，中性線溫升從65°C降至42°C，線損降低18%。

四、選型建議與經(jīng)濟性對比

注：全壽命成本含初始投資、線損費用及維護成本，等截面設計雖初期成本高15%，但可降低運維費用30%以上。