( Осердя трансформатор струму нульової послідовностібалансуючого трансформатора струму) є важливим датчиком, який використовується в системах розподілу електроенергії для захисту від витоку на землю та захисту від замикання на землю. Він використовує принцип векторної суперпозиції змінних струмів і електромагнітної індукції для виявлення залишкового струму витоку, діючи як основний елемент пристроїв захисту від витоку.
У нормальному режимі роботи трифазні струми навантаження задовольняють закон струму Кірхгофа. Коли три фазні дроти (і нульовий провід у чотирьох провідних системах) проходять через круглий залізний сердечник ZSCT, векторна сума всіх вхідних і вихідних струмів дорівнює нулю. Магнітні потоки, створені кожним провідником, повністю протидіють один одному всередині магнітного сердечника. Без сумарного змінного магнітного потоку у вторинній обмотці не виникає електрорушійної сили. Трансформатор не генерує вихідний сигнал, тобто система захисту залишається неактивною.
Як тільки погіршення ізоляції, пошкодження обладнання або випадковий контакт спричиняє замикання витоку на землю, частина струму тече безпосередньо на землю, а не повертається через ланцюг. Векторна сума струмів, що проходять через сердечник трансформатора, більше не дорівнює нулю. Цей незбалансований залишковий струм визначається як струм нульової послідовності. Він створює безперервний змінний чистий магнітний потік всередині закритого сердечника. Відповідно до закону електромагнітної індукції Фарадея, флуктуаційний магнітний потік індукує слабкий змінний струм у вторинній обмотці.
Вторинний електричний сигнал надсилається на реле захисту. Якщо виміряний сигнал перевищує попередньо встановлений поріг, реле негайно надсилає команду на відключення автоматичного вимикача або активацію тривоги. Швидке відключення ефективно запобігає електричним пожежам, вигорянню обладнання та смертельним випадкам ураження електричним струмом.
Кілька правил установки визначають надійну роботу. Усі провідники під напругою повинні проходити через центральний отвір, тоді як кабель захисного заземлення (PE) не може проходити через серцевину. Зворотний струм заземлення на проводах PE може заважати вимірюванню та призводити до несправності.
Важливо відрізняти ZSCT від звичайних трансформаторів струму. Звичайний КТ вимірює струм в одному провіднику, тоді як ZSCT реагує лише на дисбаланс струму. Одним з обмежень є те, що властивий системі ємнісний витік може створювати незначні сигнали нульової послідовності. Інженери повинні встановити відповідні пороги дії, щоб запобігти помилковому відключенню.
На завершення, Трансформатор струму балансу сердечника виявляє замикання на землю, фіксуючи залишковий струм нульової послідовності. Широко використовується в промислових енергосистемах, фотоелектричних станціях і будівельних електроустановках, він гарантує безпеку електромереж, електрообладнання та персоналу.
