Strujni transformator nulte sekvence (Core Balance Current Transformer, CBCT), poznat i kao transformator struje ravnoteže jezgre ili transformator rezidualne struje, poseban je senzorski uređaj koji se široko koristi u sustavima distribucije električne energije za zaštitu od zemljospoja i curenja. Za razliku od običnih strujnih transformatora koji mjere jednofaznu struju opterećenja, ovaj uređaj fokusiran je na otkrivanje vektorskog zbroja svih struja koje prolaze kroz njegovu prstenastu magnetsku jezgru.
Njegov princip rada temelji se na ravnoteži trofazne izmjenične struje. U normalnim radnim uvjetima s uravnoteženim trofaznim opterećenjima, zbroj struja faze A, faze B i faze C jednak je nuli. Magnetski fluksevi koje generira svaka fazna struja međusobno se potpuno kompenziraju unutar zatvorene prstenaste jezgre, tako da iz sekundarnog namota neće izlaziti strujni signal. Ako dođe do oštećenja izolacije, starenja kabela ili strujnog udara, dio struje teče prema zemlji umjesto da se vraća kroz neutralne žice. Pojavljuje se neuravnotežena zaostala struja i stvara neto magnetski tok u jezgri. Sekundarna zavojnica će zatim proizvesti proporcionalni signal slabe struje i poslati ga odgovarajućim zaštitnim relejima ili prekidačima.
Glavna struktura a Strujni transformator nulte sekvence uključuje tri osnovna dijela. Prva je zatvorena prstenasta magnetska jezgra. Jezgre od nanokristalne legure koriste se za scenarije visoke osjetljivosti za otkrivanje malih struja curenja za osobnu sigurnost, dok se jezgre od silikonskog čelika biraju za detekciju velikog zemljospoja u srednjenaponskim sustavima. Drugi dio je ravnomjerno namotana sekundarna bakrena zavojnica. Korisnici nikada ne smiju ostaviti sekundarni strujni krug otvoren, jer će to proizvesti opasan visoki napon i oštetiti povezanu opremu. Treći dio je izolirana plastična školjka s različitim stupnjevima otpornosti na vodu i prašinu za unutarnju ili vanjsku ugradnju.
Ovaj uređaj ima više praktičnih klasifikacija prema strukturi i upotrebi. Integralni prstenasti tipovi nude visoku točnost mjerenja za nove električne ormare, dok podijeljeni otvoreni tipovi omogućuju praktičnu instalaciju na gotove kabele bez rezanja žica. Niskonaponski modeli opslužuju stambene zgrade, stupove za punjenje i fotonaponsku opremu, a srednjenaponske verzije rade s relejnom zaštitom električne mreže od 10 kV.
Strujni transformatori nulte sekvence igraju nezamjenjivu ulogu u električnoj sigurnosti. U stambenim razvodnim kutijama, oni surađuju s uređajima za preostalu struju kako bi prekinuli napajanje unutar milisekundi nakon što se dogodi struja curenja od 30 mA kako bi se spriječio smrtonosni strujni udar. U industrijskim radionicama nadziru kvarove namota motora kako bi se izbjeglo spaljivanje opreme. Za nove energetske objekte kao što su stupovi za punjenje i fotonaponske kombinirane kutije, oni kontinuirano prate uvjete izolacije kabela kako bi smanjili rizik od požara.
Ispravna instalacija izravno utječe na učinkovitost detekcije. Sve žice pod naponom, uključujući tri faze i neutralni vod, moraju zajedno proći kroz središte jezgre, dok zaštitna žica uzemljenja treba zaobići prsten kako bi se izbjeglo pomak signala. Oklopljene upletene žice predlažu se za sekundarno spajanje kako bi se oduprle elektromagnetskim smetnjama iz pretvarača i kontaktora.
Ukratko, strujni transformatori nulte sekvence djeluju kao prednji senzor zaštite od zemljospoja. Hvataju sićušne abnormalne signale curenja koje ne može pronaći standardna oprema za mjerenje struje, učinkovito štiteći energetsku opremu, imovinu i osobnu sigurnost u civilnim, industrijskim i novim energetskim sustavima.
