Die nulvolgordestroomtransformator(kernbalansstroomtransformator) is 'n noodsaaklike sensor wat in kragverspreidingstelsels toegepas word vir aardlek- en grondfoutbeskerming. Dit gebruik die vektor superposisie-beginsel van wisselstrome en elektromagnetiese induksie om oorblywende lekstroom op te spoor, wat as die kernelement van lekbeskermingstoestelle optree.
In normale werking voldoen driefase lasstrome aan Kirchhoff se huidige wet. Wanneer driefasedrade (en neutrale draad in vierdraadstelsels) deur die sirkelvormige ysterkern van die ZSCT gaan, is die vektorsom van alle inkomende en uitgaande strome gelyk aan nul. Die magnetiese vloede wat deur elke geleier geproduseer word, werk mekaar heeltemal binne die magnetiese kern teë. Sonder netto afwisselende magnetiese vloed word geen elektromotoriese krag in die sekondêre wikkeling geïnduseer nie. Die transformator genereer geen uitsetsein nie, wat beteken dat die beskermingstelsel onaktief bly.
Sodra isolasie agteruitgang, toerustingskade of toevallige kontak 'n aardlekfout veroorsaak, vloei 'n gedeelte van die stroom direk na die grond in plaas daarvan om deur die stroombaan terug te keer. Die vektorsom van strome wat deur die transformatorkern gaan, is nie meer nul nie. Hierdie ongebalanseerde resstroom word gedefinieer as nulvolgordestroom. Dit skep deurlopende afwisselende netto magnetiese vloed binne die geslote kern. Na aanleiding van Faraday se wet van elektromagnetiese induksie, induseer die fluktuerende magnetiese vloed 'n swak wisselstroom op die sekondêre wikkeling.
Die sekondêre elektriese sein word na 'n beskermingsrelais gestuur. As die gemete sein die voorafbepaalde drempel oorskry, stuur die aflos onmiddellik 'n opdrag om die stroombreker uit te skakel of 'n alarm te aktiveer. Vinnige afsny vermy effektief elektriese brande, toerustinguitbranding en noodlottige elektriese skokongelukke.
Verskeie installasiereëls bepaal betroubare werkverrigting. Alle lewendige geleiers moet deur die middelopening loop, terwyl die beskermende aardkabel (PE) nie deur die kern kan gaan nie. Grondretourstroom op PE-drade sal met meting inmeng en tot wanfunksionering lei.
Dit is belangrik om ZSCT van konvensionele stroomtransformators te onderskei. Gewone CT meet stroom in 'n enkele geleier, terwyl ZSCT slegs op stroomwanbalans reageer. Een beperking is dat inherente stelsel kapasitiewe lekkasie geringe nul-volgorde seine kan skep. Ingenieurs moet geskikte aksiedrempels stel om vals struikel te voorkom.
Om af te sluit, die kernbalansstroomtransformator bespeur grondfoute deur residuele nulvolgordestroom op te vang. Dit word wyd gebruik in industriële kragstelsels, fotovoltaïese stasies en die bou van elektriese installasies, en waarborg die veiligheid van kragnetwerke, elektriese toerusting en personeel.
