( Kjernebalansestrømtransformatoren nullsekvens strømtransformator) er en viktig sensor som brukes i kraftdistribusjonssystemer for jordlekkasje og jordfeilbeskyttelse. Den bruker vektorsuperposisjonsprinsippet med vekselstrøm og elektromagnetisk induksjon for å oppdage gjenværende lekkasjestrøm, og fungerer som kjerneelementet i lekkasjebeskyttelsesenheter.
Ved normal drift tilfredsstiller trefaselaststrømmer Kirchhoffs gjeldende lov. Når trefaseledninger (og nøytral ledning i firetrådssystemer) passerer gjennom den sirkulære jernkjernen til ZSCT, er vektorsummen av alle innkommende og utgående strømmer lik null. De magnetiske fluksene produsert av hver leder motvirker hverandre fullstendig innenfor den magnetiske kjernen. Uten netto vekslende magnetisk fluks induseres ingen elektromotorisk kraft i sekundærviklingen. Transformatoren genererer ikke noe utgangssignal, noe som betyr at beskyttelsessystemet forblir inaktivt.
Når isolasjonsforringelse, skade på utstyr eller utilsiktet kontakt forårsaker en jordfeil, flyter en del av strømmen direkte til bakken i stedet for å returnere gjennom kretsen. Vektorsummen av strømmer som går gjennom transformatorkjernen er ikke lenger null. Denne ubalanserte reststrømmen er definert som nullsekvensstrøm. Det skaper kontinuerlig vekslende netto magnetisk fluks inne i den lukkede kjernen. Etter Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, induserer den fluktuerende magnetiske fluksen en svak vekselstrøm på sekundærviklingen.
Det sekundære elektriske signalet sendes til et beskyttelsesrelé. Hvis det målte signalet overskrider den forhåndsdefinerte terskelen, sender releet umiddelbart en kommando om å utløse effektbryteren eller aktivere en alarm. Rask avstenging unngår effektivt elektriske branner, utbrent utstyr og dødelige elektriske sjokkulykker.
Flere installasjonsregler bestemmer pålitelig ytelse. Alle strømførende ledere må gå gjennom senteråpningen, mens beskyttelsesjordkabelen (PE) ikke kan passere gjennom kjernen. Jordreturstrøm på PE-ledninger vil forstyrre målingen og føre til funksjonsfeil.
Det er viktig å skille ZSCT fra konvensjonelle strømtransformatorer. Vanlig CT måler strøm i en enkelt leder, mens ZSCT kun reagerer på strømubalanse. En begrensning er at iboende systemkapasitiv lekkasje kan skape mindre nullsekvenssignaler. Ingeniører må sette passende handlingsterskler for å forhindre falsk utløsning.
For å konkludere, kjernebalansestrømtransformator oppdager jordfeil ved å fange gjenværende nullsekvensstrøm. Mye brukt i industrielle kraftsystemer, solcellestasjoner og bygningselektriske installasjoner, garanterer det sikkerheten til strømnett, elektrisk utstyr og personell.
