A nulla sorrendű áramtranszformátor (Core Balance Current Transformer, CBCT), más néven magegyensúlyi áramtranszformátor vagy maradékáram-transzformátor, egy speciális érzékelőeszköz, amelyet széles körben használnak az áramelosztó rendszerekben földzárlat- és szivárgásvédelemre. Ellentétben a hagyományos áramváltókkal, amelyek egyfázisú terhelési áramot mérnek, ez az eszköz a gyűrű alakú mágneses magon áthaladó összes áram vektorösszegének érzékelésére összpontosít.
Működési elve a háromfázisú váltóáram egyensúlyán alapul. Normál munkakörülmények között kiegyensúlyozott háromfázisú terhelés mellett az A, B és C fázis áramainak összege nulla. Az egyes fázisáramok által generált mágneses fluxusok a zárt gyűrűs magon belül teljesen eltolják egymást, így a szekunder tekercsből nem fog áramjel kimenni. Szigeteléskárosodás, kábel elöregedése vagy áramütési baleset esetén az áram egy része a földbe folyik, ahelyett, hogy a nulla vezetékeken keresztül térne vissza. Kiegyensúlyozatlan maradékáram jelenik meg, és nettó mágneses fluxust hoz létre a magban. A szekunder tekercs ezután arányos gyenge áramjelet állít elő, és elküldi a megfelelő védelmi relékhez vagy megszakítókhoz.
A fő szerkezete a A nulla sorrendű áramváltó három alapvető részből áll. Az első egy zárt gyűrű alakú mágneses mag. A nanokristályos ötvözet magokat nagy érzékenységű forgatókönyvekhez használják a kis szivárgási áramok észlelésére a személyes biztonság érdekében, míg a szilíciumacél magokat a középfeszültségű rendszerekben a nagy földzárlat-észleléshez. A második rész egyenletesen tekercselt másodlagos réztekercs. A felhasználók soha nem hagyhatják nyitva a másodlagos áramkört, mert ez veszélyes nagyfeszültséget termel, és károsítja a kapcsolódó berendezéseket. A harmadik rész szigetelt műanyag héj, különböző víz- és porálló fokozatokkal beltéri vagy kültéri telepítéshez.
Ennek az eszköznek több gyakorlati besorolása van felépítése és felhasználása szerint. Az integrált gyűrűtípusok nagy mérési pontosságot biztosítanak az új elektromos szekrényeknél, míg az osztott nyitott típusok kényelmes felszerelést tesznek lehetővé kész kábelekre, vezetékek levágása nélkül. A kisfeszültségű modellek lakóépületeket, töltőcölöpöket és fotovoltaikus berendezéseket szolgálnak ki, a középfeszültségű változatok pedig 10kV-os hálózati relévédelemmel működnek.
A nulla sorrendű áramváltók pótolhatatlan szerepet játszanak az elektromos biztonságban. A lakossági elosztódobozokban együttműködnek a maradékáram-eszközökkel, hogy ezredmásodperceken belül lekapcsolják az áramellátást, ha 30 mA-es szivárgóáram lép fel, hogy megakadályozzák a halálos áramütést. Az ipari műhelyekben figyelik a motor tekercselési hibáit, hogy elkerüljék a berendezések leégését. Az olyan új energetikai létesítmények esetében, mint a töltőcölöpök és a fotovoltaikus kombinálódobozok, folyamatosan nyomon követik a kábelek szigetelési feltételeit a tűzveszély csökkentése érdekében.
A helyes telepítés közvetlenül befolyásolja az észlelési teljesítményt. Minden feszültség alatt álló vezetéknek, beleértve a három fázist és a nullavezetéket, együtt kell áthaladnia a mag közepén, míg a védőföldelő vezetéknek meg kell kerülnie a gyűrűt, hogy elkerülje a jeleltolást. Árnyékolt csavart vezetékek javasoltak másodlagos csatlakozáshoz, hogy ellenálljanak az inverterek és kontaktorok elektromágneses interferenciájának.
Röviden, a nulla sorrendű áramtranszformátorok a földzárlat elleni védelem első vonali érzékelőjeként működnek. Rögzítik azokat az apró, rendellenes szivárgási jeleket, amelyeket a rendszeres árammérő berendezések nem találnak, hatékonyan védik az elektromos berendezéseket, a vagyon- és személybiztonságot a polgári, ipari és új energetikai rendszerekben.
