Токовият трансформатор за балансиране на ядрото (CBCT) е специализиран токов трансформатор, използван за откриване на остатъчен ток и ток с нулева{0}}последователност в системи за защита от заземяване. На практика термините "токов трансформатор на баланса на сърцевината" и "токов трансформатор с нулева последователност" често се използват взаимозаменяемо, тъй като и двата описват едно и също основно устройство: CT, който следи баланса на токовете, протичащи през всички проводници, преминаващи през неговата сърцевина. CBCT открива неизправности чрез идентифициране на всеки дисбаланс между фазовите токове, който показва, че токът тече през непреднамерен път, като земя.
Принципът на работа на CBCT е елегантно прост. Всички фазови проводници-и обикновено неутралния проводник също-се прекарват през едно магнитно ядро. При нормални, балансирани работни условия, векторната сума на токовете, протичащи през тези проводници, е нула, което означава, че в сърцевината не се произвежда нетен магнитен поток и не се генерира вторичен изход. Когато се развие заземяване или път на утечка, част от тока се връща през земята вместо през фазовите проводници, създавайки дисбаланс. Този дисбаланс създава остатъчен магнитен поток в сърцевината и индуцира съответния вторичен ток.
Ключовата разлика между CBCT и обикновен токов трансформатор е, че CBCT реагира само на условия на дисбаланс, а не на ток на натоварване. Редовният CT измерва големината на тока, протичащ през един проводник, докато CBCT наблюдава векторната сума на токовете през множество проводници. Това позволява на CBCT да открива утечки и състояния на повреда, които стандартните токови трансформатори не могат да открият, което го прави силно чувствителен към ниски-ниво на остатъчни токове.
CT за баланс на ядрото обикновено се използват за защита от земно съединение в системи за защита на двигатели със средно-напрежение и високо-напрежение, както и в устройства за остатъчен ток с ниско-напрежение. Те са основен компонент на схемите за ограничена защита от земно съединение, където откриват повреди, които не биха били открити от стандартна защита от свръхток. CBCT се използват и в приложения, където се изисква чувствително откриване на земни съединения, като например в минната, нефтохимическата и други индустриални среди, където дори малки токове на утечка могат да представляват значителни опасности.
От практическа гледна точка CBCT обикновено са по-евтини от традиционните токови трансформатори, тъй като не изискват солидна сърцевина или сложна вторична намотка. Те се предлагат в различни размери на прозорци, за да се приспособят към различни конфигурации на проводници, а тяхната чувствителност може да бъде съобразена със специфичните изисквания за защита на приложението. Когато избират CBCT, инженерите трябва да вземат предвид фактори като необходимата чувствителност, броя и размера на проводниците, преминаващи през сърцевината, и съвместимостта на CT с релето за заземяване или защитното устройство.
В обобщение, токовият трансформатор на баланса на сърцевината е жизненоважен компонент в системите за защита от земни съединения. Способността му да открива токов дисбаланс с висока чувствителност го прави незаменим за защита на персонала и оборудването от опасностите от заземяване и токове на утечка.