Трансформатор једносмерне струје, опште познат као ДЦ ЦТ, је специјализовани сензорски уређај дизајниран за мерење једносмерне струје у енергетским системима, индустријској опреми и новим енергетским инсталацијама. За разлику од конвенционалне АЦ струјни трансформатори који се ослањају на наизменични магнетни флукс за индукцију, стандардни ЦТ не могу да раде са стабилном једносмерном струјом јер константна једносмерна струја производи непроменљиво магнетно поље, које не успева да индукује напон у секундарним намотајима. ДЦ ЦТ прихватају алтернативне принципе рада, укључујући Холов ефекат, технологију флукгате-а и компензацију нултог флукса, за снимање статичких или споро променљивих једносмерних сигнала.
Основни принцип рада широко коришћеног ДЦ ЦТ са Холовим ефектом зависи од Холовог полупроводничког чипа. Када једносмерна струја тече кроз примарни проводник, генерише стабилно магнетно поље пропорционално тренутној величини. Холов елемент смештен унутар овог магнетног поља даје мали Холов напон. Након појачања, филтрирања и кондиционирања сигнала, овај напон се претвара у стандардни секундарни сигнал као што је 4–20 мА или нисконапонски аналогни излаз, који се може очитати помоћу бројила, ПЛЦ-а и система за прикупљање података. Флукгате ДЦ ЦТ испоручују већу прецизност за сценарије високе тачности. Они користе помоћне побудне намотаје да детектују резидуални ДЦ магнетни флукс у магнетном језгру и примењују струју компензације да пониште засићење језгра, постижући изузетно ниску грешку мерења чак и под великим ДЦ.
Структурно, ДЦ ЦТ су подељени на типове са подељеним језгром и са чврстим језгром. Модели са подељеним језгром могу се инсталирати без одсецања примарног кабла, што у великој мери олакшава накнадну уградњу и одржавање на лицу места. Примарна страна обично носи високу једносмерну струју, док је секундарно коло изоловано од високонапонске примарне ради заштите позадинских мерних инструмената и оператера. Типични опсези мерења покривају контролне струје мале ампераже до хиљада ампера које се користе у фотонапонском складиштењу енергије, гомилама за пуњење електричних возила и ДЦ напајањима за вучу.
ДЦ ЦТ имају очигледну примену у модерним енергетским индустријама. Станице за обновљиву енергију, микромреже једносмерне струје и системи за складиштење енергије батерија захтевају праћење једносмерне струје у реалном времену за заштиту од прекомерне струје, прорачун снаге и процену стања напуњености. У фабрикама металургије и електролизе, велики ДЦ ЦТ прате тешке електролитичке струје да би стабилизовали производне параметре. Ипак, ДЦ ЦТ имају ограничења. Сензори засновани на Холу су подложни температурном одступању и спољним залуталим магнетним сметњама, што утиче на дугорочну стабилност. Типови флукгате-а нуде бољу прецизност, али долазе са већим трошковима и сложенијим погонским круговима.
Укратко, трансформатори једносмерне струје попуњавају празнину у мерењу коју остављају традиционални трансформатори наизменичне струје. Претварањем једносмерних магнетних поља у мерљиве електричне сигнале, они постају незаменљиве сензорске компоненте за системе једносмерне струје. Континуирана оптимизација се фокусира на смањење температурног одступања, побољшање способности против сметњи и минијатуризацију хардвера за прилагођавање брзорастућој новој енергетској индустрији.
