Un trasformatore di corrente a sequenza zero (ZSCT), chiamato anche trasformatore di corrente residua o trasformatore di corrente a nucleo bilanciato, è un trasformatore di corrente specializzato utilizzato per rilevare la corrente residua o di sequenza zero-nei sistemi di protezione dai guasti a terra. A differenza dei trasformatori di corrente standard che misurano la corrente di carico, un TA a sequenza zero risponde solo alle condizioni di squilibrio di corrente e segnala ai sistemi di protezione quando è presente corrente di guasto. Ciò lo rende un componente essenziale nei sistemi di sicurezza elettrica progettati per rilevare guasti a terra e correnti di dispersione.
Il principio di funzionamento di un TA a sequenza zero si basa sulla somma vettoriale delle correnti che fluiscono attraverso tutti i conduttori all'interno della sua apertura. In un sistema trifase correttamente funzionante, la somma vettoriale delle correnti di fase (Ia + Ib + Ic) è zero, il che significa che nel nucleo del trasformatore non circola alcuna corrente residua e non viene prodotto alcun flusso magnetico netto. Quando si verifica un guasto a terra o una corrente di dispersione, parte della corrente ritorna attraverso il percorso di terra anziché nei conduttori di fase, creando uno squilibrio. Questo squilibrio-la-corrente a sequenza zero-genera un flusso misurabile nel nucleo e produce un segnale di corrente secondaria.
Un TA a sequenza zero ha in genere un singolo nucleo magnetico attraverso il quale passano insieme tutti e tre i conduttori di fase- (e talvolta il conduttore neutro). Questa disposizione è fondamentalmente diversa dai TA standard, dove ciascun conduttore di fase ha il proprio TA separato. La configurazione single-core consente al TA a sequenza zero di monitorare simultaneamente il bilanciamento di tutte le correnti e di rilevare qualsiasi corrente residua che indica un guasto a terra.
I TA a sequenza zero sono ampiamente utilizzati nei sistemi di protezione dai guasti a terra, nei dispositivi a corrente residua (RCD) e negli schemi di protezione dai guasti a terra ristretta (REF). Sono particolarmente utili negli impianti elettrici industriali e commerciali dove il rilevamento di correnti di dispersione di basso-livello è fondamentale per la sicurezza e la prevenzione degli incendi. La sensibilità dei TA a sequenza zero consente loro di rilevare correnti di guasto troppo piccole per far scattare la protezione da sovracorrente standard ma sufficientemente grandi da rappresentare un pericolo per la sicurezza.
Dal punto di vista delle specifiche, i TA a sequenza zero hanno generalmente valori nominali di corrente primaria molto inferiori rispetto ai TA a fase standard perché sono progettati per rilevare piccole correnti residue. L'uscita secondaria viene alimentata a un relè di guasto a terra o a un dispositivo di protezione che monitora continuamente i livelli di corrente residua. Quando il valore rilevato supera una soglia predefinita, il relè attiva la protezione del circuito, in genere facendo scattare un interruttore per isolare la sezione interessata.
In sintesi, il trasformatore di corrente a sequenza zero è un dispositivo di protezione specializzato che svolge un ruolo fondamentale nella sicurezza elettrica. La sua capacità di rilevare correnti differenziali e guasti a terra lo rende indispensabile negli impianti dove la sicurezza del personale e la protezione delle apparecchiature sono fondamentali. La corretta selezione di un TA a sequenza zero richiede un'attenta considerazione della sensibilità, del rapporto, della disposizione di installazione e della compatibilità con il relè di protezione.