Transformatoarele de curent (CT) și transformatoarele de tensiune (VT, cunoscute și ca transformatoare de potențial, PT) sunt transformatoare de instrument utilizate pe scară largă în sistemele de alimentare. Ele reduc curentul sau tensiunea primară mare la valori secundare standard scăzute pentru măsurare, protecție și control. Deși ambele izolează instrumentele de joasă tensiune de circuitele de putere de înaltă tensiune, ele diferă fundamental în principiile de lucru, regulile de conectare și cerințele de sarcină.
O transformatorul de curent este proiectat pentru a reduce curenții mari de sarcină. Înfășurarea sa primară are de obicei doar câteva spire și este conectată în serie cu linia de alimentare. Înfășurarea secundară poartă un curent proporțional, mai mic, de obicei 5 A sau 1 A. Principiul de bază este legea lui Ampere: forța magnetomotoare primară echilibrează forța magnetomotoare secundară în condiții normale de funcționare. O regulă critică de siguranță este că partea secundară nu trebuie lăsată niciodată deschisă. Un secundar deschis creează o tensiune indusă extrem de mare, care poate deteriora echipamentele și pune în pericol operatorii. Circuitele secundare CT sunt întotdeauna scurtcircuitate de contoare sau relee, iar sarcina conectată trebuie să rămână în intervalul nominal. Aplicațiile tipice includ protecția la supracurent, măsurarea energiei și monitorizarea curentului în aparatele de comutare.
Un transformator de tensiune, dimpotrivă, reduce tensiunea înaltă a sistemului la o tensiune secundară joasă standard, cum ar fi 100 V. Înfășurarea sa primară are multe spire și se conectează în paralel prin tensiunea fază sau fază-pământ. Funcționează ca un transformator de putere convențional bazat pe legea inducției lui Faraday, menținând un raport de tensiune precis. Partea secundară nu trebuie scurtcircuitată. Un scurtcircuit generează un curent secundar uriaș, ardend înfășurările și distrugând transformatorul. VT-urile furnizează tensiune de referință pentru relee de protecție, voltmetre, contoare de factor de putere și contoare de energie.
Definiția sarcinii separă, de asemenea, cele două tipuri. Sarcina CT se referă la impedanța buclei secundare, inclusiv rezistența cablului și impedanța de intrare a instrumentului. Sarcina VT descrie puterea totală absorbită de sarcinile conectate, măsurată în volți-amperi. Clasele de precizie sunt selectate în scopuri diferite: clasele de precizie ridicate sunt necesare pentru măsurarea veniturilor, în timp ce clasele puțin mai mici pot fi utilizate pentru protecție.
În rezumat, TC măsoară curentul în serie și interzic circuitele secundare deschise, în timp ce TC măsoară tensiunea în paralel și interzic circuitele secundare scurtcircuitate. Ambele asigură izolarea galvanică între rețelele de înaltă tensiune și panourile de control de joasă tensiune. Selecția și cablarea corectă previn defecțiunile catastrofale și asigură măsurarea fiabilă a puterii și funcționarea releului în sistemele electrice industriale și de utilități.
