Transformátor jednosmerného prúdu, bežne známy ako DC CT, je špecializované snímacie zariadenie určené na meranie jednosmerného prúdu v energetických systémoch, priemyselných zariadeniach a nových energetických inštaláciách. Na rozdiel od bežného AC prúdové transformátory , ktoré sa pri indukcii spoliehajú na striedavý magnetický tok, štandardné CT nemôžu pracovať s ustáleným jednosmerným prúdom, pretože konštantný jednosmerný prúd vytvára nemenné magnetické pole, ktoré nedokáže indukovať napätie v sekundárnych vinutiach. DC CT prijímajú alternatívne pracovné princípy, vrátane Hallovho efektu, technológie fluxgate a kompenzácie nulového toku, na zachytenie statických alebo pomaly sa meniacich jednosmerných signálov.
Základný pracovný princíp široko používaného jednosmerného CT s Hallovým efektom závisí od Hallovho polovodičového čipu. Keď DC prúdi cez primárny vodič, generuje stabilné magnetické pole úmerné veľkosti prúdu. Hallov prvok umiestnený vo vnútri tohto magnetického poľa vydáva malé Hallovo napätie. Po zosilnení, filtrovaní a úprave signálu sa toto napätie premení na štandardný sekundárny signál, ako je 4–20 mA alebo nízkonapäťový analógový výstup, ktorý je možné odčítať meracími prístrojmi, PLC a systémami na zber údajov. Fluxgate DC CT poskytujú vyššiu presnosť pre scenáre s vysokou presnosťou. Používajú pomocné budiace vinutia na detekciu zvyškového jednosmerného magnetického toku v magnetickom jadre a aplikujú kompenzačný prúd na zrušenie saturácie jadra, čím dosahujú extrémne nízku chybu merania aj pri veľkom jednosmernom prúde.
Štrukturálne sú DC CT rozdelené na typy s rozdeleným jadrom a s pevným jadrom. Modely s deleným jadrom je možné inštalovať bez odrezania primárneho kábla, čo značne uľahčuje dodatočné vybavenie a údržbu na mieste. Primárna strana zvyčajne nesie vysoký jednosmerný prúd, zatiaľ čo sekundárny okruh je izolovaný od vysokonapäťového primárneho obvodu, aby sa chránili meracie prístroje a operátori. Typické meracie rozsahy pokrývajú malé riadiace prúdy až do tisícok ampérov používaných pri skladovaní fotovoltaickej energie, nabíjacích hromadách elektrických vozidiel a jednosmerných trakčných napájacích zdrojoch.
DC CT majú zjavnú aplikačnú hodnotu v modernom energetickom priemysle. Stanice obnoviteľnej energie, DC mikrosiete a systémy na ukladanie energie z batérií vyžadujú monitorovanie jednosmerného prúdu v reálnom čase pre nadprúdovú ochranu, výpočet výkonu a vyhodnotenie stavu nabitia. V metalurgických a elektrolýznych továrňach veľké DC CT sledujú ťažké elektrolytické prúdy na stabilizáciu výrobných parametrov. Napriek tomu majú DC CT obmedzenia. Hallove snímače sú citlivé na teplotný posun a vonkajšie rozptylové magnetické rušenie, čo ovplyvňuje dlhodobú stabilitu. Typy Fluxgate ponúkajú lepšiu presnosť, ale prinášajú vyššie náklady a zložitejšie obvody pohonu.
Stručne povedané, jednosmerné prúdové transformátory vypĺňajú meraciu medzeru, ktorú zanechali tradičné AC transformátory. Premenou jednosmerných magnetických polí na merateľné elektrické signály sa stávajú nepostrádateľnými snímacími komponentmi pre jednosmerné napájacie systémy. Nepretržitá optimalizácia sa zameriava na znižovanie teplotného posunu, zlepšenie schopnosti odolávať rušeniu a miniaturizáciu hardvéru, aby sa prispôsobil rýchlo rastúcemu novému energetickému priemyslu.
