The nulljärjestuse voolutrafo (südamiku tasakaaluvoolutrafo) on oluline andur, mida kasutatakse elektrijaotussüsteemides maanduslekke ja maandusrikete kaitseks. See kasutab jääklekkevoolu tuvastamiseks vahelduvvoolu ja elektromagnetilise induktsiooni vektori superpositsiooni põhimõtet, mis toimib lekkekaitseseadmete põhielemendina.
Tavalises töös vastavad kolmefaasilised koormusvoolud Kirchhoffi kehtivale seadusele. Kui kolm faasijuhet (ja neljajuhtmelistes süsteemides nulljuhe) läbivad ZSCT ümmarguse raudsüdamiku, võrdub kõigi sissetulevate ja väljuvate voolude vektorite summa nulliga. Iga juhi tekitatud magnetvood toimivad magnetsüdamikus üksteisele täielikult vastu. Ilma vahelduva magnetvoota ei indutseerita sekundaarmähises elektromotoorjõudu. Trafo ei genereeri väljundsignaali, mis tähendab, et kaitsesüsteem jääb passiivseks.
Kui isolatsiooni halvenemine, seadme kahjustus või juhuslik kokkupuude põhjustab maanduslekke tõrke, voolab osa voolust otse maasse, selle asemel, et vooluringi kaudu tagasi pöörduda. Trafo südamikku läbivate voolude vektorsumma ei ole enam null. See tasakaalustamata jääkvool on määratletud kui nulljärjestusvool. See loob suletud südamikus pideva vahelduva netomagnetvoo. Järgides Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadust, indutseerib kõikuv magnetvoog sekundaarmähises nõrga vahelduvvoolu.
Sekundaarne elektrisignaal saadetakse kaitsereleele. Kui mõõdetud signaal ületab etteantud läve, saadab relee kohe käsu kaitselüliti väljalülitamiseks või häire aktiveerimiseks. Kiire väljalülitamine väldib tõhusalt elektritulekahjusid, seadmete läbipõlemist ja surmaga lõppenud elektrilöögiga seotud õnnetusi.
Usaldusväärse jõudluse määravad mitmed paigaldusreeglid. Kõik pinge all olevad juhid peavad läbima keskmist ava, samas kui kaitsemaanduskaabel (PE) ei saa südamikku läbida. PE-juhtmete maandusvool segaks mõõtmist ja põhjustaks talitlushäireid.
Oluline on eristada ZSCT-d tavapärastest voolutrafodest. Tavaline CT mõõdab voolu ühes juhis, samas kui ZSCT reageerib ainult voolu tasakaalustamatusele. Üks piirang on see, et süsteemile omane mahtuvuslik leke võib tekitada väiksemaid nulljärjestuse signaale. Insenerid peavad valede komistamise vältimiseks määrama sobivad tegevusläved.
Kokkuvõtteks võib öelda, et nulljärjestuse voolutrafo tuvastab maandusvigu, püüdes kinni nulljärjestuse jääkvoolu. Laialdaselt kasutatav tööstuslikes elektrisüsteemides, fotogalvaanilistes jaamades ja hoonete elektripaigaldistes, tagab elektrivõrkude, elektriseadmete ja personali ohutuse.
