Proudové transformátory (CT) a napěťové transformátory (VT, také známé jako potenciální transformátory, PT) jsou přístrojové transformátory široce používané v energetických systémech. Snižují vysoký primární proud nebo napětí na nízké standardní sekundární hodnoty pro měření, ochranu a řízení. Přestože oba izolují nízkonapěťové přístroje od vysokonapěťových silových obvodů, zásadně se liší v principech práce, pravidlech připojení a požadavcích na zátěž.
A proudový transformátor je navržen tak, aby snižoval velké zátěžové proudy. Jeho primární vinutí má obvykle jen několik závitů a je zapojeno do série s napájecím vedením. Sekundárním vinutím prochází úměrný menší proud, běžně 5 A nebo 1 A. Základním principem je Ampérův zákon: primární magnetomotorická síla vyrovnává sekundární magnetomotorickou sílu za normálního provozu. Zásadním bezpečnostním pravidlem je, že sekundární strana nesmí nikdy zůstat otevřená. Otevřený sekundární prvek vytváří extrémně vysoké indukované napětí, které může poškodit zařízení a ohrozit obsluhu. Sekundární obvody CT jsou vždy zkratovány měřiči nebo relé a připojená zátěž musí zůstat ve jmenovitém rozsahu. Typické aplikace zahrnují nadproudovou ochranu, měření energie a monitorování proudu v rozvaděčích.
Napěťový transformátor naopak snižuje vysoké systémové napětí na standardní nízké sekundární napětí, jako je 100 V. Jeho primární vinutí má mnoho závitů a paralelně se připojuje přes fázi nebo napětí mezi fází a zemí. Funguje jako konvenční výkonový transformátor založený na Faradayově indukčním zákoně a udržuje přesný poměr napětí. Sekundární strana by neměla být zkratována. Zkrat generuje obrovský sekundární proud, spálí vinutí a zničí transformátor. VT dodávají referenční napětí pro ochranná relé, voltmetry, měřiče účiníku a měřiče energie.
Definice zátěže také odděluje dva typy. Zátěž CT se týká impedance sekundární smyčky, včetně odporu kabelu a vstupní impedance přístroje. Zátěž VT popisuje celkový výkon odebíraný připojenými zátěžemi, měřený ve voltampérech. Třídy přesnosti jsou vybírány pro různé účely: pro měření výnosů jsou vyžadovány vysoké stupně přesnosti, zatímco pro ochranu lze použít mírně nižší stupně.
Stručně řečeno, transformátory proudu měří sériový proud a zakazují otevřené sekundární obvody, zatímco transformátory proudu měří paralelní napětí a zakazují zkratované sekundární obvody. Oba zajišťují galvanickou izolaci mezi vysokonapěťovými sítěmi a nízkonapěťovými ústřednami. Správný výběr a zapojení zabrání katastrofálnímu selhání a zajistí spolehlivé měření výkonu a reléový provoz v průmyslových a užitkových elektrických systémech.
