Transformator arus urutan nol (Core Balance Current Transformer,CBCT), juga dikenal sebagai transformator arus keseimbangan inti atau transformator arus sisa, adalah perangkat penginderaan khusus yang banyak digunakan dalam sistem distribusi tenaga untuk proteksi gangguan dan kebocoran bumi. Berbeda dengan trafo arus biasa yang mengukur arus beban satu fasa, perangkat ini berfokus pada pendeteksian jumlah vektor semua arus yang melewati inti magnet annularnya.
Prinsip kerjanya didasarkan pada keseimbangan arus bolak-balik tiga fasa. Dalam kondisi kerja normal dengan beban tiga fasa seimbang, jumlah arus fasa A, fasa B, dan fasa C sama dengan nol. Fluks magnet yang dihasilkan oleh setiap arus fasa saling mengimbangi sepenuhnya di dalam inti cincin tertutup, sehingga tidak ada sinyal arus yang dikeluarkan dari belitan sekunder. Jika terjadi kerusakan isolasi, penuaan kabel, atau kecelakaan sengatan listrik, sebagian arus mengalir ke tanah dan bukan kembali melalui kabel netral. Arus sisa yang tidak seimbang muncul dan menciptakan fluks magnet bersih di inti. Kumparan sekunder kemudian akan menghasilkan sinyal arus lemah yang proporsional dan mengirimkannya ke relai proteksi atau pemutus arus yang sesuai.
Struktur utama a transformator arus urutan nol mencakup tiga bagian dasar. Yang pertama adalah inti magnet annular tertutup. Inti paduan nanokristalin digunakan untuk skenario sensitivitas tinggi guna mendeteksi arus bocor kecil demi keselamatan pribadi, sedangkan inti baja silikon dipilih untuk deteksi gangguan bumi besar dalam sistem tegangan menengah. Bagian kedua adalah kumparan tembaga sekunder yang dililitkan secara merata. Pengguna tidak boleh membiarkan sirkuit sekunder terbuka, karena ini akan menghasilkan tegangan tinggi yang berbahayatage dan merusak peralatan terkait. Bagian ketiga adalah cangkang plastik berinsulasi dengan tingkat kedap air dan tahan debu yang berbeda untuk pemasangan di dalam atau di luar ruangan.
Perangkat ini memiliki beberapa klasifikasi praktis berdasarkan struktur dan penggunaan. Tipe cincin integral menawarkan akurasi pengukuran yang tinggi untuk kabinet daya baru, sedangkan tipe terbuka terpisah memungkinkan pemasangan yang mudah pada kabel jadi tanpa memotong kabel. Model tegangan rendah melayani bangunan tempat tinggal, tiang pengisi daya, dan peralatan fotovoltaik, dan versi tegangan menengah berfungsi dengan perlindungan relai jaringan listrik 10kV.
Transformator arus urutan nol memainkan peran yang sangat diperlukan dalam keselamatan listrik. Di kotak distribusi perumahan, mereka bekerja sama dengan perangkat arus sisa untuk memutus aliran listrik dalam hitungan milidetik setelah terjadi kebocoran arus 30mA untuk mencegah sengatan listrik yang fatal. Di bengkel industri, mereka memantau kerusakan belitan motor untuk menghindari pembakaran peralatan. Untuk fasilitas energi baru seperti tiang pengisi daya dan kotak penggabung fotovoltaik, mereka terus memantau kondisi isolasi kabel untuk mengurangi risiko kebakaran.
Pemasangan yang benar secara langsung mempengaruhi kinerja deteksi. Semua kabel beraliran listrik termasuk tiga fasa dan saluran netral harus melewati pusat inti secara bersamaan, sedangkan kabel pembumian pelindung harus melewati cincin untuk menghindari offset sinyal. Kabel bengkok berpelindung disarankan untuk sambungan sekunder guna menahan interferensi elektromagnetik dari inverter dan kontaktor.
Singkatnya, transformator arus urutan nol bertindak sebagai sensor garis depan perlindungan gangguan bumi. Mereka menangkap sinyal kebocoran kecil yang tidak normal yang tidak dapat ditemukan oleh peralatan pengukur arus biasa, sehingga secara efektif melindungi peralatan listrik, properti, dan keselamatan pribadi dalam sistem tenaga energi sipil, industri, dan baru.
