( ترانسفورماتور ترانسفورماتور جریان توالی صفرجریان تعادل هسته) یک سنسور ضروری است که در سیستم های توزیع برق برای حفاظت از نشت زمین و خطای زمین استفاده می شود. از اصل برهم نهی بردار جریان های متناوب و القای الکترومغناطیسی برای تشخیص جریان نشتی باقیمانده استفاده می کند و به عنوان عنصر اصلی دستگاه های محافظت در برابر نشت عمل می کند.
در عملکرد عادی، جریان های بار سه فاز، قانون فعلی کیرشهوف را برآورده می کند. هنگامی که سیم های سه فاز (و سیم خنثی در سیستم های چهار سیمه) از هسته آهنی دایره ای ZSCT عبور می کنند، مجموع برداری تمام جریان های ورودی و خروجی برابر با صفر است. شارهای مغناطیسی تولید شده توسط هر رسانا به طور کامل در هسته مغناطیسی با یکدیگر مقابله می کنند. بدون شار مغناطیسی متناوب خالص، هیچ نیروی حرکتی الکتریکی در سیم پیچ ثانویه القا نمی شود. ترانسفورماتور هیچ سیگنال خروجی تولید نمی کند، به این معنی که سیستم حفاظتی غیر فعال می ماند.
هنگامی که خرابی عایق، آسیب تجهیزات یا تماس تصادفی باعث ایجاد خطای نشت زمین می شود، بخشی از جریان به جای بازگشت از مدار، مستقیماً به زمین می ریزد. مجموع بردار جریان های عبوری از هسته ترانسفورماتور دیگر صفر نیست. این جریان باقیمانده نامتعادل به عنوان جریان توالی صفر تعریف می شود. این شار مغناطیسی متناوب پیوسته را در داخل هسته بسته ایجاد می کند. طبق قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، شار مغناطیسی نوسانی جریان متناوب ضعیفی را روی سیمپیچ ثانویه القا میکند.
سیگنال الکتریکی ثانویه به یک رله حفاظتی ارسال می شود. اگر سیگنال اندازه گیری شده از آستانه از پیش تعریف شده فراتر رود، رله بلافاصله دستوری برای خاموش کردن مدار شکن یا فعال کردن زنگ هشدار ارسال می کند. قطع سریع به طور موثر از آتش سوزی الکتریکی، فرسودگی تجهیزات و حوادث شوک الکتریکی کشنده جلوگیری می کند.
چندین قانون نصب عملکرد قابل اعتماد را تعیین می کند. همه هادی های برق باید از دهانه مرکزی عبور کنند، در حالی که کابل زمین محافظ (PE) نمی تواند از هسته عبور کند. جریان برگشتی زمین در سیمهای پلیاتیلن با اندازهگیری تداخل کرده و منجر به اختلال در عملکرد میشود.
تشخیص ZSCT از ترانسفورماتورهای جریان معمولی مهم است. CT معمولی جریان را در یک هادی اندازه گیری می کند، در حالی که ZSCT فقط به عدم تعادل جریان پاسخ می دهد. یک محدودیت این است که نشت خازنی ذاتی سیستم ممکن است سیگنال های جزئی توالی صفر ایجاد کند. مهندسان باید آستانههای عمل مناسبی را برای جلوگیری از خاموش شدن کاذب تعیین کنند.
برای نتیجه گیری، ترانسفورماتور جریان تعادل هسته با گرفتن جریان توالی صفر باقیمانده، خطاهای زمین را تشخیص می دهد. به طور گسترده ای در سیستم های قدرت صنعتی، ایستگاه های فتوولتائیک و تاسیسات الکتریکی ساختمان استفاده می شود و ایمنی شبکه های برق، تجهیزات الکتریکی و پرسنل را تضمین می کند.
