Prúdové transformátory (CT) a napäťové transformátory (VT, tiež známe ako potenciálne transformátory, PT) sú prístrojové transformátory široko používané v energetických systémoch. Znižujú vysoký primárny prúd alebo napätie na nízke, štandardné sekundárne hodnoty pre meranie, ochranu a riadenie. Hoci oba izolujú nízkonapäťové prístroje od vysokonapäťových výkonových obvodov, zásadne sa líšia v princípoch fungovania, pravidlách pripojenia a požiadavkách na zaťaženie.
A prúdový transformátor je navrhnutý na zníženie veľkých zaťažovacích prúdov. Jeho primárne vinutie má zvyčajne len niekoľko závitov a je zapojené do série s elektrickým vedením. Sekundárne vinutie vedie úmerný menší prúd, bežne 5 A alebo 1 A. Základným princípom je Ampérov zákon: primárna magnetomotorická sila vyrovnáva sekundárnu magnetomotorickú silu pri normálnej prevádzke. Zásadným bezpečnostným pravidlom je, že sekundárna strana nesmie nikdy zostať otvorená. Otvorený sekundárny prvok vytvára extrémne vysoké indukované napätie, ktoré môže poškodiť zariadenie a ohroziť obsluhu. Sekundárne obvody CT sú vždy skratované meračmi alebo relé a pripojená záťaž musí zostať v menovitom rozsahu. Typické aplikácie zahŕňajú nadprúdovú ochranu, meranie energie a monitorovanie prúdu v rozvádzačoch.
Napäťový transformátor naopak znižuje vysoké systémové napätie na štandardné nízke sekundárne napätie, ako je 100 V. Jeho primárne vinutie má veľa závitov a spája sa paralelne cez fázu alebo napätie medzi fázou a zemou. Funguje ako konvenčný výkonový transformátor založený na Faradayovom indukčnom zákone a zachováva presný pomer napätia. Sekundárna strana by nemala byť skratovaná. Skrat generuje obrovský sekundárny prúd, horí vinutia a ničí transformátor. VT dodávajú referenčné napätie pre ochranné relé, voltmetre, merače účinníka a merače energie.
Tieto dva typy oddeľuje aj definícia záťaže. Záťaž CT sa vzťahuje na impedanciu sekundárnej slučky vrátane odporu kábla a vstupnej impedancie prístroja. Záťaž VT popisuje celkový výkon odoberaný pripojenými záťažami, meraný vo voltampéroch. Triedy presnosti sa vyberajú na rôzne účely: na meranie výnosov sú potrebné stupne s vysokou presnosťou, zatiaľ čo na ochranu možno použiť mierne nižšie stupne.
Stručne povedané, CT merajú sériový prúd a zakazujú otvorené sekundárne obvody, zatiaľ čo VT merajú paralelné napätie a zakazujú skratované sekundárne obvody. Oba zabezpečujú galvanickú izoláciu medzi vysokonapäťovými sieťami a nízkonapäťovými ústredňami. Správny výber a zapojenie zabraňujú katastrofickým poruchám a zaisťujú spoľahlivé meranie výkonu a prevádzku relé v priemyselných a verejných elektrických systémoch.
