零相変流器はどのように動作しますか?

(コアバランス変流器)は ゼロシーケンス変流器 、漏電および地絡保護のために配電システムに適用される必須のセンサーです。交流と電磁誘導のベクトル重ね合わせ原理を利用して残留漏れ電流を検出し、漏れ保護デバイスの中核要素として機能します。

通常動作では、三相負荷電流はキルヒホッフの電流法則を満たします。三相線 (および 4 線システムの中性線) が ZSCT の円形鉄心を通過すると、すべての流入電流と流出電流のベクトル和はゼロに等しくなります。各導体によって生成される磁束は、磁気コア内で完全に互いに打ち消し合います。正味の交流磁束がなければ、二次巻線に起電力は誘導されません。変圧器は出力信号を生成しません。これは、保護システムが非アクティブなままであることを意味します。

絶縁劣化、機器の損傷、または誤った接触により漏電故障が発生すると、電流の一部が回路を通って戻らずに直接グランドに流れます。変圧器コアを通過する電流のベクトル和はゼロではなくなります。この不平衡残留電流を零相電流と定義します。閉じたコア内に連続的な交流正味磁束を生成します。ファラデーの電磁誘導の法則に従い、磁束の変動により二次巻線に弱い交流が誘導されます。

二次電気信号は保護リレーに送信されます。測定された信号が事前定義されたしきい値を超えると、リレーは回路ブレーカーをトリップするかアラームを作動させるコマンドを直ちに送信します。高速遮断により、電気火災、機器の焼損、致命的な感電事故を効果的に回避できます。

信頼性の高いパフォーマンスを決定するには、いくつかのインストール ルールが必要です。すべての通電導体は中心の開口部を通過する必要がありますが、保護アース (PE) ケーブルはコアを通過できません。 PE ワイヤ上のアース帰還電流は測定に干渉し、誤動作を引き起こす可能性があります。

ZSCT を従来の変流器と区別することが重要です。通常の CT は単一導体の電流を測定しますが、ZSCT は電流の不均衡のみに応答します。制限の 1 つは、システム固有の容量性漏れによって小さなゼロシーケンス信号が発生する可能性があることです。エンジニアは、誤ったトリップを防ぐために適切な動作しきい値を設定する必要があります。