火线和零线在电路中分别承担着电压和电流的传输功能,因此两者的截面积大小差异很大。火线的直径大于零线是由于它要传输电压,而电压是要在导体表面传输,因此火线截面积应该大于零线。相比之下,零线只承担回流电流的功能,对于电能传输的负荷远小于火线。
不过,在不少情况下,零线截面积比火线小是因为在实际电力工程中,零线的截面积需要根据电气设备在工作状态下的线缆额定电流、导体温度上限和电缆敷设方式等多重因素进行综合考虑,以确保电力系统的安全可靠。
在电路中,电流的流向决定了火线的负荷和电流大小大于零线。由于交流电的特点是周期性反向变化,因此在整个周期内,电流流向均衡,谁都没吃亏;在直流电中,则没有角频率,因此流经导线的电流可以永远只朝一个方向流动。
在电路中,零线和火线承担了不同的角色。由于电路的回路是要首先通过负载电器的线圈,再通过线圈绕制在电力变压器上的电线协调进行封装的。在这个过程中,火线是负责为饱和的线圈提供电压,而零线则是作为回路,让电流顺畅流回电力变压器、发电机、发电机、变压器再回到火线上。因为回路电流比火线电流小得多,所以零线相应地可以小。
在电力系统中,多数国家和区域都规定了电路都必须有保护措施,来预防电路物理故障可能造成的危害。这些故障包括短路、过载和接地故障等。由于工作时回流电流只通过零线,故接地故障仅对零线产生影响,这种故障的产生还会使得电器出现漏电情况,因此零线要比火线更容易受到保护性脱电器的保护。
火线和零线的尺寸也不同是因为一旦电路出现故障,存有巨大的安全隐患。因此,在设计电路时,应按照先使电路保持安全的规定和测试来选取电缆规格。如果将电缆规格选取得很小,那么电流将会超过规定的负载能力,导致缆芯南北极炸裂。
在电力系统中,火线和零线还承担着不同的信号功能。火线是电路电压的主要载体,因此要充分考虑对于其他环境下可能产生的干扰信号的影响。为了减少干扰信号,火线通常都采用厚外壳来进行保护。而零线经过阻抗补偿后,大部分的干扰信号能够进入该信号的电器。因此,零线的外壳相对薄,则能够更容易地受到干扰信号的影响,从而需要采取更加特殊的信号干扰保护措施。