( Kernebalancestrømtransformatoren nulsekvens strømtransformator) er en vigtig sensor, der anvendes i strømfordelingssystemer til jordlækage og jordfejlsbeskyttelse. Den bruger vektorsuperpositionsprincippet med vekselstrøm og elektromagnetisk induktion til at detektere resterende lækstrøm, der fungerer som kerneelementet i lækagebeskyttelsesanordninger.
Ved normal drift opfylder trefasede belastningsstrømme Kirchhoffs gældende lov. Når trefasetråde (og neutrale ledninger i firtrådssystemer) passerer gennem den cirkulære jernkerne i ZSCT, er vektorsummen af alle indgående og udgående strømme lig med nul. De magnetiske flux, der produceres af hver leder, modvirker hinanden fuldstændigt inden i den magnetiske kerne. Uden netto vekslende magnetisk flux induceres der ingen elektromotorisk kraft i sekundærviklingen. Transformatoren genererer intet udgangssignal, hvilket betyder, at beskyttelsessystemet forbliver inaktivt.
Når først isolationsforringelse, beskadigelse af udstyr eller utilsigtet kontakt forårsager en jordafledningsfejl, løber en del af strømmen direkte til jorden i stedet for at vende tilbage gennem kredsløbet. Vektorsummen af strømme, der passerer gennem transformatorkernen, er ikke længere nul. Denne ubalancerede reststrøm er defineret som nul-sekvens strøm. Det skaber kontinuerlig vekslende netto magnetisk flux inde i den lukkede kerne. Efter Faradays lov om elektromagnetisk induktion inducerer den fluktuerende magnetiske flux en svag vekselstrøm på sekundærviklingen.
Det sekundære elektriske signal sendes til et beskyttelsesrelæ. Hvis det målte signal overskrider den foruddefinerede tærskel, sender relæet straks en kommando om at udløse afbryderen eller aktivere en alarm. Hurtig afbrydelse undgår effektivt elektriske brande, udbrændt udstyr og fatale ulykker med elektrisk stød.
Adskillige installationsregler bestemmer pålidelig ydeevne. Alle strømførende ledere skal løbe gennem midteråbningen, mens det beskyttende jordkabel (PE) ikke kan passere gennem kernen. Jordreturstrøm på PE-ledninger ville forstyrre målingen og føre til fejlfunktion.
Det er vigtigt at skelne ZSCT fra konventionelle strømtransformatorer. Almindelig CT måler strøm i en enkelt leder, hvorimod ZSCT kun reagerer på strømubalance. En begrænsning er, at iboende systemkapacitiv lækage kan skabe mindre nul-sekvenssignaler. Ingeniører skal indstille passende handlingstærskler for at forhindre falsk udløsning.
For at konkludere, den kernebalancestrømtransformator registrerer jordfejl ved at fange resterende nul-sekvensstrøm. Udbredt i industrielle elsystemer, solcellestationer og bygningselektriske installationer garanterer det sikkerheden for elnet, elektrisk udstyr og personale.
