ZCT(Zero-Current Transformer)는 주로 전력 시스템에서 사용되는 장치로, 전류가 없는 상태에서의 전류를 측정하거나 감지하는 데 사용됩니다. 주로 차단기나 보호 계전기와 함께 사용되며, 전류가 흐르지 않는 구간에서 전류를 정확하게 측정하거나 감지할 수 있도록 설계되었습니다.
ZCT의 동작 원리
ZCT는 기본적으로 변류기(CT: Current Transformer)의 한 종류로, 전선이나 도체를 둘러싸는 형태로 설치됩니다. 그러나 일반 CT와 달리 ZCT는 전선 전체(모든 상)를 감싸는 방식으로 설치되어, 각 상의 전류의 벡터 합(총합)을 측정하는 것이 특징입니다.
구성 요소
1차 권선(Primary Winding): 전선을 감싸는 형태로 전류가 흐르는 전선이 1차 권선 역할을 합니다.
2차 권선(Secondary Winding): 1차 권선에서 유도된 전류를 측정하는 부분입니다.
코어(Core): 1차 권선과 2차 권선 사이에 있는 자심(자기장을 유도하는 역할)을 의미합니다.
동작 과정
ZCT는 모든 상의 전선을 함께 감쌉니다. 이때, 각 상의 전류는 상호간에 반대 방향으로 흐르기 때문에 정상 상태에서는 이들의 벡터 합이 0이 됩니다.
정상적인 상황에서는 ZCT의 2차 권선에 유도되는 전류가 없거나 매우 미미합니다. 이는 모든 상의 전류가 서로 상쇄되기 때문입니다.
만약 누설 전류 또는 단락 사고가 발생하면, 상들의 전류 합이 0이 되지 않습니다. 이 경우 ZCT는 이 불균형 전류를 감지하여 2차 권선에 유도 전류를 생성합니다.
생성된 유도 전류는 ZCT에 연결된 계측 장치나 보호 계전기로 전달되어, 적절한 동작(예: 차단기 동작)을 하게 됩니다.
용도
지락 보호(Earth Fault Protection): 전력 시스템에서 지락 사고가 발생하면 누설 전류가 흐르게 되는데, ZCT가 이를 감지하여 차단기에 신호를 보내는 역할을 합니다.
차단기 트립(Trip) 신호: 전력 시스템의 이상 상태를 감지하여 차단기를 트립시켜 사고를 방지하는 데 사용됩니다.
주요 특징
고감도: 전류의 미세한 변화를 감지할 수 있습니다.
정확성: 정상 상태에서 전류의 합이 0으로 유지되기 때문에 정확한 측정이 가능합니다.
안전성: 누설 전류나 지락 전류를 빠르게 감지하여 시스템 보호에 중요한 역할을 합니다.
이러한 이유로 ZCT는 전력 시스템에서 중요한 보호 장치로 사용되며, 전력 공급의 안전성과 신뢰성을 높이는 데 기여합니다.