Un transformador de corrent d'equilibri de nucli (CBCT) és un transformador de corrent especialitzat que s'utilitza per detectar corrent residual i de seqüència -cero en sistemes de protecció de fallades a terra. A la pràctica, els termes "transformador de corrent d'equilibri del nucli" i "transformador de corrent de seqüència zero" s'utilitzen sovint de manera intercanviable, ja que tots dos descriuen el mateix dispositiu fonamental: un TC que controla l'equilibri de corrents que circulen per tots els conductors que passen pel seu nucli. El CBCT detecta fallades identificant qualsevol desequilibri entre els corrents de fase que indiqui que el corrent flueix per un camí no desitjat, com ara terra.
El principi de funcionament d'un CBCT és elegantment senzill. Tots els conductors de fase-i normalment el conductor neutre també-passen per un sol nucli magnètic. En condicions de funcionament normals i equilibrades, la suma vectorial dels corrents que circulen per aquests conductors és zero, el que significa que no es produeix flux magnètic net al nucli i no es genera cap sortida secundària. Quan es desenvolupa una fallada a terra o una ruta de fuga, part del corrent torna a través de la terra en lloc dels conductors de fase, creant un desequilibri. Aquest desequilibri produeix un flux magnètic residual al nucli i indueix un corrent secundari corresponent.
La distinció clau entre un CBCT i un transformador de corrent normal és que el CBCT només respon a les condicions de desequilibri, no al corrent de càrrega. Un TC regular mesura la magnitud del corrent que flueix per un sol conductor, mentre que un CBCT controla la suma vectorial de corrents a través de múltiples conductors. Això permet que el CBCT detecti les condicions de fuites i d'avaria que els transformadors de corrent estàndard no poden detectar, el que el fa molt sensible als corrents residuals de baix-nivell.
Els TC d'equilibri de nucli s'utilitzen habitualment per a la protecció de fallades a terra en sistemes de protecció de motors de mitjana-tensió i alta-tensió, així com en dispositius de corrent residual de baixa-tensió. Són un component essencial dels esquemes de protecció restringit de fallades a terra, on detecten fallades que no serien detectades per la protecció estàndard de sobreintensitat. Els CBCT també s'utilitzen en aplicacions on es requereix una detecció sensible de fallades a terra, com ara en entorns miners, petroquímics i altres industrials on fins i tot petits corrents de fuga poden suposar perills importants.
Des d'un punt de vista pràctic, els CBCT són generalment menys costosos que els transformadors de corrent tradicionals perquè no requereixen un nucli sòlid ni un bobinatge secundari complex. Estan disponibles en diferents mides de finestres per adaptar-se a diferents configuracions de conductors, i la seva sensibilitat es pot adaptar als requisits de protecció específics de l'aplicació. En seleccionar un CBCT, els enginyers han de tenir en compte factors com ara la sensibilitat requerida, el nombre i la mida dels conductors que passen pel nucli i la compatibilitat del TC amb el relé de falla a terra o el dispositiu de protecció.
En resum, el transformador de corrent d'equilibri central és un component vital en els sistemes de protecció de fallades a terra. La seva capacitat per detectar desequilibris de corrent amb alta sensibilitat el fa indispensable per protegir el personal i els equips dels perills de fallades a terra i corrents de fuga.