Um transformador de corrente de sequência zero (Transformador de corrente de equilíbrio de núcleo, CBCT), também conhecido como transformador de corrente de equilíbrio de núcleo ou transformador de corrente residual, é um dispositivo de detecção especial amplamente utilizado em sistemas de distribuição de energia para falha à terra e proteção contra vazamento. Ao contrário dos transformadores de corrente comuns que medem a corrente de carga monofásica, este dispositivo concentra-se na detecção da soma vetorial de todas as correntes que passam pelo seu núcleo magnético anular.
Seu princípio de funcionamento é baseado no equilíbrio da corrente alternada trifásica. Em condições normais de trabalho com cargas trifásicas balanceadas, a soma das correntes da fase A, fase B e fase C é igual a zero. Os fluxos magnéticos gerados por cada corrente de fase compensam-se completamente dentro do núcleo do anel fechado, de modo que nenhum sinal de corrente será emitido pelo enrolamento secundário. Se ocorrerem danos no isolamento, envelhecimento do cabo ou acidentes com choque elétrico, parte da corrente flui para o solo em vez de retornar através dos fios neutros. Uma corrente residual desequilibrada aparece e cria um fluxo magnético líquido no núcleo. A bobina secundária produzirá então um sinal de corrente fraca proporcional e o enviará para relés de proteção ou disjuntores correspondentes.
A estrutura principal de um O transformador de corrente de sequência zero inclui três partes básicas. O primeiro é um núcleo magnético anular fechado. Núcleos de liga nanocristalina são usados para cenários de alta sensibilidade para detectar pequenas correntes de fuga para segurança pessoal, enquanto núcleos de aço silício são escolhidos para detecção de grandes faltas à terra em sistemas de média tensão. A segunda parte é uma bobina de cobre secundária enrolada uniformemente. Os usuários nunca devem deixar o circuito secundário aberto, pois isso produzirá alta tensão perigosa e danificará o equipamento. A terceira parte é um invólucro de plástico isolado com diferentes graus de impermeabilidade e poeira para instalação interna ou externa.
Este dispositivo possui múltiplas classificações práticas de acordo com estrutura e uso. Os tipos de anel integral oferecem alta precisão de medição para novos gabinetes de energia, enquanto os tipos abertos divididos permitem instalação conveniente em cabos acabados sem cortar fios. Os modelos de baixa tensão atendem edifícios residenciais, pilhas de carga e equipamentos fotovoltaicos, e as versões de média tensão funcionam com proteção de relé da rede elétrica de 10kV.
Os transformadores de corrente de sequência zero desempenham um papel insubstituível na segurança elétrica. Em caixas de distribuição residenciais, eles cooperam com dispositivos de corrente residual para cortar a energia em milissegundos, uma vez que ocorre uma corrente de fuga de 30 mA, para evitar choque elétrico fatal. Nas oficinas industriais, monitoram falhas nos enrolamentos dos motores para evitar queimaduras nos equipamentos. Para novas instalações de energia, como pilhas de carregamento e caixas combinadoras fotovoltaicas, eles monitoram continuamente as condições de isolamento dos cabos para reduzir os riscos de incêndio.
A instalação correta afeta diretamente o desempenho da detecção. Todos os fios energizados, incluindo três fases e linha neutra, devem passar juntos pelo centro do núcleo, enquanto o fio terra de proteção precisa desviar do anel para evitar desvio de sinal. Fios trançados blindados são sugeridos para conexão secundária para resistir à interferência eletromagnética de inversores e contatores.
Resumindo, os transformadores de corrente de seqüência zero atuam como o sensor de linha de frente da proteção contra falta à terra. Eles capturam pequenos sinais de vazamento anormais que não podem ser encontrados por equipamentos de medição de corrente normais, protegendo efetivamente equipamentos de energia, propriedades e segurança pessoal em sistemas de energia civil, industrial e de novas energias.
