Un transformador en zigzag es un dispositivo trifásico que produce un punto de referencia de tierra a partir de una línea eléctrica trifásica de tres cables. Se incluye en la categoría de transformadores trifásicos y hace uso de un diseño especial que deriva un nuevo conjunto de vectores trifásicos a partir de los vectores trifásicos existentes que impulsan una conexión en estrella o en Y. Para describir el transformador trifásico en zigzag, puede ser útil observar una analogía simple monofásica y bifásica.
Con una línea eléctrica monofásica, parece que no hay necesidad de derivar el punto de tierra porque el nivel neutral se mantiene en todas las condiciones. Cuando el cable de corriente monofásico tiene falla o no tiene fallas, el cable neutro siempre tiene el mismo potencial. Aunque el alimentador de energía de doble fase se usa raramente, su principio es un buen caso para describir la función del transformador de puesta a tierra en zigzag. En caso de que existiera, el alimentador de doble fase usaría dos cables vivos, cada uno con un cambio de fase vectorial de 180 grados del otro. Si se consideran transformadores eléctricos bifásicos, una distribución bifásica de corriente alterna (VCA) de 110 voltios haría uso de dos cables vivos de 110 VCA cada uno con 110 VCA al neutro.
En el ejemplo anterior, se considera a continuación que la línea neutra o de tierra no está disponible. Cabe señalar que se puede acceder al punto neutro en el lado del generador, donde se encuentra una toma central en la salida del devanado del generador de 110-0-110 VCA. El desafío es producir un cable neutro aguas abajo en la distribución. Nuevamente, la contraparte bifásica del transformador en zigzag tendrá dos devanados con una conexión común al neutro, y los otros extremos del devanado se conectarán a los dos cables activos. Habrá una diferencia de potencial cero entre el neutro en zigzag y la tierra si la carga en cada fase del alimentador de doble fase está equilibrada; de lo contrario, habrá un voltaje distinto de cero en el zigzag de neutro a tierra.
El transformador en zigzag, al ser una conexión en estrella o en Y, regenera una salida trifásica usando voltajes de dos fases a la vez. Cuando se han realizado todas las combinaciones de dos fases, los vectores trifásicos resultantes convergen en un único punto neutro de referencia. Dentro del transformador en zigzag hay dos conjuntos de devanados para cada fase, un devanado interior y un devanado exterior, que se enrollan de manera opuesta para la oposición del flujo. Para cada núcleo, el devanado interior se toma de la siguiente fase de la secuencia. Cuando las cargas están equilibradas en cada una de las tres fases, el punto neutro del transformador en zigzag está al mismo potencial que tierra, pero cuando hay una falla en una fase o un desequilibrio en las cargas de fase, habrá un voltaje en el punto neutral.