چرا در سیستم‌های متعادل سه فاز چهار سیمی جریان بیش از حد خط میانه رخ می‌دهد
در سیستم توزیع برق سه فاز چهار سیم، این یک توافق عمومی در میان کارشناسان صنعت است که جریان خط میانی باید بسیار کوچک باشد وقتی بارهای سه فاز متوازن هستند. با این حال، پدیده‌های بیشتری این مفهوم را زیر سوال برده‌اند.
به عنوان مثال، جعبه‌های نوری تبلیغاتی دور یک ساختمان از روشنایی فلورسنت با بالاست الکترونیکی استفاده می‌کنند. بارها روی خطوط سه فاز متوازن هستند و جریان هر فاز حدود ۹۰ آمپر است، اما جریان خط میانی به ۱۶۰ آمپر می‌رسد.
در واقع، پدیده جریان بیش از حد خط میانی اکنون روز افزون شده است. چرا جریان در خط میانی ظاهر می‌شود حتی وقتی بارهای سه فاز متوازن هستند و حتی بیش از ۱۵۰٪ جریان خط فاز می‌شود؟ این امر توسط مدار مستقیم‌ساز ایجاد می‌شود.
وقتی موج جریان خطوط فاز یک موج سینوسی است، اگر ۱۲۰ درجه اختلاف فاز داشته باشند و دامنه یکسانی داشته باشند، نتیجه ابرپوشاندن برداری آنها در خط میانی صفر است. این موضوع که همه آشنا هستند.
اما اگر جریان‌های خطوط فاز پالسی باشند و ۱۲۰ درجه اختلاف فاز داشته باشند، نتیجه ابرپوشاندن آنها در خط میانی مطابق شکل ۲ نمایش داده می‌شود. از شکل ۳ می‌توان دید که جریان‌های پالسی در خط میانی جابجا شده و نمی‌توانند یکدیگر را خنثی کنند. با شمارش تعداد جریان‌های پالسی در خط میانی، در یک دوره سه تا وجود دارد، بنابراین جریان در خط میانی مجموع جریان‌های خطوط فاز است. طبق روش محاسبه مقدار مؤثر جریان، جریان در خط میانی ۱.۷ برابر جریان خط فاز است.
از آنجا که بیشتر بارهای الکتریکی مدرن بارهای مدار مستقیم‌ساز هستند، حتی با بارهای سه فاز متوازن، ممکن است جریان بزرگی در خط میانی رخ دهد. جریان بیش از حد خط میانی بسیار خطرناک است، عمدتاً به دو دلیل: اول، مقطع مقطعی خط میانی معمولاً بزرگتر از خط فاز نیست، بنابراین جریان بیش از حد باعث گرم شدن می‌شود؛ دوم، هیچ دستگاه محافظی در خط میانی نیست، بنابراین نمی‌تواند مانند خطوط فاز قطع شود و این موضوع خطر بزرگ آتش‌سوزی ایجاد می‌کند.
برای AC سه فاز سینوسی متقارن، با بارهای متوازن، بردارهای جریان فاز (با دامنه یکسان و اختلاف فاز ۱۲۰ درجه) به صفر جمع می‌شوند، بنابراین جریان دنباله صفر صفر است.
با بارهای نامتوازن، بردارهای جریان نامساوی (اختلاف فاز نه همه ۱۲۰ درجه) جمع غیرصفری دارند؛ جریان دنباله صفر (جریان نامتوازن) کوچکتر از هر جریان فاز است.
اگر بارهای سه فاز مؤلفه‌های غیرخطی (مانند دیودها) داشته باشند، باعث ایجاد DC و هارمونیک‌های مرتبه ۳/۶ می‌شوند، جریان دنباله صفر (جمع حسابی این‌ها) ممکن است بیشتر از جریان فاز باشد. به عنوان مثال، در مستقیم‌ساز نیم موج سه فاز، هر جریان فاز یک سوم جریان بار (جریان دنباله صفر) است.
در مستقیم‌ساز پل سه فاز، جریان در هر دو نیمه‌دوره AC (متقارن و متوازن در بین فازها) جریان می‌یابد، بنابراین DC یا هارمونیک‌های مرتبه ۳ وجود ندارد؛ مجموع جریان سه فاز صفر است (جریان دنباله صفر = ۰).
در مستقیم‌ساز پل تک فاز، جریان در هر دو نیمه‌دوره AC (متقارن) جریان می‌یابد، بنابراین DC یا هارمونیک‌های مرتبه ۳ در جریان تک فاز وجود ندارد.
اگر تمام بارهای سه فاز مستقیم‌سازهای پل تک فاز باشند، حتی با نامتوازی، مجموع جریان سه فاز غیرصفر است (جریان دنباله صفر وجود دارد)، اما جریان خط میانی از جریان فاز بیشتر نخواهد شد.
