Virtamuuntajat (CT:t) ja jännitemuuntajat (VT:t, tunnetaan myös nimellä potentiaalimuuntajat, PT:t) ovat sähköjärjestelmissä laajalti käytettyjä instrumenttimuuntajia. Ne vähentävät korkean ensiövirran tai -jännitteen alhaisiin standarditoisioarvoihin mittausta, suojausta ja ohjausta varten. Vaikka molemmat eristävät pienjänniteinstrumentit korkeajännitteisistä virtapiireistä, ne eroavat olennaisesti toimintaperiaatteiltaan, kytkentäsäännöiltä ja kuormitusvaatimuksiltaan.
A virtamuuntaja on suunniteltu vähentämään suuria kuormitusvirtoja. Sen ensiökäämissä on yleensä vain muutama kierros ja se on kytketty sarjaan voimajohdon kanssa. Toisiokäämissä kulkee suhteellinen, pienempi virta, tavallisesti 5 A tai 1 A. Ydinperiaate on Amperen laki: primäärimagnetomotorinen voima tasapainottaa toissijaisen magnetomotorisen voiman normaalikäytössä. Kriittinen turvallisuussääntö on, että toissijaista puolta ei saa koskaan jättää auki. Avoin toisio aiheuttaa erittäin korkean indusoidun jännitteen, joka voi vahingoittaa laitteita ja vaarantaa käyttäjiä. CT-toisiopiirit ovat aina oikosulussa mittarien tai releiden takia, ja kytketyn taakan on pysyttävä nimellisalueella. Tyypillisiä sovelluksia ovat ylivirtasuojaus, energianmittaus ja virranvalvonta kojeistoissa.
Jännitemuuntaja sitä vastoin alentaa korkean järjestelmän jännitteen tavalliseen matalaan toisiojännitteeseen, kuten 100 V. Sen ensiökäämissä on monta kierrosta ja se kytketään rinnan vaihe- tai vaihe-maajännitteen yli. Se toimii kuin perinteinen tehomuuntaja, joka perustuu Faradayn induktiolakiin ja säilyttää tarkan jännitesuhteen. Toissijaista puolta ei saa oikosulkea. Oikosulku synnyttää valtavan toisiovirran, polttaa käämit ja tuhoaa muuntajan. VT:t syöttävät viitejännitettä suojareleille, volttimittareille, tehokerroinmittareille ja energiamittareille.
Myös taakan määritelmä erottaa nämä kaksi tyyppiä. CT-taakka viittaa toisiosilmukan impedanssiin, mukaan lukien kaapelin vastus ja instrumentin tuloimpedanssi. VT-taakka kuvaa kytkettyjen kuormien kokonaistehoa, mitattuna volttiampeereina. Tarkkuusluokat valitaan eri tarkoituksiin: tulonmittaukseen vaaditaan korkeita tarkkuusluokkia, kun taas suojaukseen voidaan käyttää hieman pienempiä arvoja.
Yhteenvetona voidaan todeta, että CT:t mittaavat sarjavirtaa ja estävät avoimet toisiopiirit, kun taas VT:t mittaavat rinnakkaisjännitettä ja kieltävät oikosuljetut toisiopiirit. Molemmat tarjoavat galvaanisen eristyksen suurjänniteverkkojen ja pienjänniteohjauspaneelien välillä. Oikea valinta ja johdotus estävät katastrofaaliset viat ja varmistavat luotettavan tehonmittauksen ja reletoiminnan teollisuuden ja yleishyödyllisissä sähköjärjestelmissä.
