Зигзагообразный трансформатор представляет собой трехфазное устройство, которое создает опорную точку заземления из трехпроводной трехфазной линии электропередачи. Он относится к категории трехфазных трансформаторов и использует специальную конструкцию, которая создает новый набор трехфазных векторов из существующих трехфазных векторов, которые управляют звездой или Y-образным соединением. Для описания трехфазного зигзагообразного трансформатора может оказаться полезным рассмотреть простую аналогию с однофазной и двухфазной схемами.
В случае однофазной линии электропередачи нет необходимости определять точку заземления, поскольку уровень нейтрали поддерживается при любых условиях. Когда однофазный провод под напряжением поврежден или исправен, нейтральный провод всегда находится под одним и тем же потенциалом. Хотя двухфазный фидер используется редко, его принцип является хорошим примером для описания роли зигзагообразного заземляющего трансформатора. Если бы он существовал, двухфазный фидер использовал бы два провода под напряжением, каждый со сдвигом вектора фазы на 180 градусов относительно другого. Если рассматривать двухфазные электрические трансформаторы, двухфазное распределение переменного тока 110 В будет используйте два провода под напряжением 110 В переменного тока, каждый из которых имеет напряжение 110 В переменного тока к нейтрали.
В приведенном выше примере далее считается, что нейтральная или заземляющая линия недоступна. Следует отметить, что нейтральная точка доступна со стороны генератора, где она представляет собой центральный кран. на выходе обмотки генератора 110-0-110 В переменного тока. Задача состоит в том, чтобы создать нейтральный провод ниже по течению в распределительной сети. Опять же, двухфазный аналог зигзагообразного трансформатора будет иметь две обмотки с общим подключением к нейтрали, а другие концы обмотки будут подключены к двум проводам под напряжением. Между зигзагообразной нейтралью и землей будет нулевая разность потенциалов, если нагрузка на каждую фазу двухфазного фидера сбалансирована; в противном случае на нейтрали зигзага к земле будет ненулевое напряжение.
Зигзагообразный трансформатор, представляющий собой соединение звездой или звездой, восстанавливает трехфазный выход, используя напряжения двух фаз одновременно. Когда все комбинации двух фаз выполнены, результирующие трехфазные векторы сходятся в одной базовой нейтральной точке. Внутри зигзагообразного трансформатора есть два набора обмоток для каждой фазы — внутренняя обмотка и внешняя обмотка, которые намотаны противоположно для противодействия потокам. Для каждого сердечника внутренняя обмотка берется из следующей фазы последовательности. Когда нагрузки сбалансированы по каждой из трех фаз, нейтральная точка зигзагообразного трансформатора имеет тот же потенциал, что и земля, но при неисправности фазы или дисбалансе фазных нагрузок будет напряжение в нейтральная точка.