Saturácia prúdového transformátora (CT) je kritickým elektromagnetickým problémom, ktorý ovplyvňuje presnosť a spoľahlivosť merania, ochrany a monitorovania napájacieho systému. Za normálnych pracovných podmienok jadro CT pracuje vo svojej lineárnej magnetickej oblasti. Magnetický tok sa mení proporcionálne s primárnym prúdom, čo umožňuje zariadeniu znížiť veľký primárny striedavý prúd na štandardný malý sekundárny prúd pre merače, prevodníky a ochranné relé.
K nasýteniu prúdového transformátora dochádza, keď hustota magnetického toku vo vnútri železného jadra prekročí svoj lineárny limit. Po nasýtení priepustnosť jadra rýchlo klesá. Budiaci prúd prudko stúpa a sekundárny prúd stráca lineárnu úmernosť k primárnemu prúdu. Výstupný tvar vlny je skreslený so zníženou amplitúdou a posunutou fázou. Takéto skreslenie vedie k chybným údajom o energii, nesprávnym údajom o výkone a môže spôsobiť poruchu ochrany reléových ochranných zariadení alebo ich nereagovanie počas porúch, čo ohrozuje stabilitu energetických sietí.
Existujú dve primárne kategórie saturácie: saturácia v ustálenom stave a prechodná saturácia. Saturácia v ustálenom stave je vo všeobecnosti výsledkom trvalého nadprúdu, nadmerného odporu záťaže na sekundárnej strane alebo nedostatočného prierezu jadra. Pri skratových poruchách sa často vyskytuje prechodná saturácia. Poruchový prúd nesie veľkú jednosmernú ofsetovú zložku, ktorá sa ukladá do tvaru striedavého prúdu a rýchlo vytvára magnetický tok v jadre. To môže spustiť hlbokú saturáciu vo veľmi krátkom čase, aj keď efektívna hodnota primárneho prúdu zostane v menovitom rozsahu.
Výkon saturácie ovplyvňuje viacero faktorov. Vyššia sekundárna záťaž, väčší DC offset a menšia veľkosť jadra uľahčujú výskyt saturácie. Výrobcovia tento problém zmierňujú výberom nízkostratových materiálov jadra, zväčšením prierezu jadra a optimalizáciou štruktúr vinutia. Tieto opatrenia rozširujú rozsah lineárneho merania a posilňujú schopnosť proti saturácii.
Anti-saturačné prúdové transformátory udržujú stabilný výkon pri preťažení a skratových prechodoch. Široko sa používajú vo vysokonapäťových rozvodných skriniach, priemyselných distribučných sieťach, konvertoroch na ukladanie energie, analyzátoroch kvality energie a monitorovacích systémoch inteligentných sietí, kde sú spoľahlivé prúdové signály nevyhnutné pre bezpečnú a presnú prevádzku napájania.
