Prúdový transformátor je kľúčový nástrojový transformátor používaný v elektrických systémoch na bezpečné a presné meranie striedavého prúdu. Jeho primárnou funkciou je znížiť vysoké prúdy v elektrických vedeniach na oveľa menšie, štandardizované hodnoty, ktoré možno ľahko zvládnuť pomocou meračov, relé a ovládacích zariadení. Na rozdiel od štandardných napäťových transformátorov je prúdový transformátor navrhnutý tak, aby pracoval s takmer skratovaným sekundárnym vinutím, čo definuje jeho jedinečný pracovný princíp.
Vo svojom jadre je a prúdový transformátor funguje na základe elektromagnetickej indukcie, rovnakého základného zákona, ktorý platí pre všetky transformátory. Pozostáva z primárneho vinutia, sekundárneho vinutia a laminovaného magnetického jadra. Primárne vinutie je zvyčajne jeden závit alebo niekoľko závitov hrubého vodiča, často vytvoreného jednoduchým prechodom hlavného napájacieho kábla cez stred jadra. Táto konštrukcia umožňuje prenášať veľké primárne prúdy bez prehriatia. Sekundárne vinutie má veľa závitov jemného drôtu, pripojených k meracím prístrojom alebo ochranným relé.
Keď cez primárne vinutie preteká striedavý prúd, vytvára v jadre plynule sa meniaci magnetický tok. Toto striedavé magnetické pole prechádza sekundárnym vinutím a indukuje v ňom striedavý prúd podľa Faradayovho zákona indukcie. Pomer primárneho prúdu k sekundárnemu prúdu je nepriamo úmerný pomeru závitov dvoch vinutí. Napríklad CT s pomerom 200:5 bude produkovať 5 ampérov v sekundárnej časti, keď primárna časť prenáša 200 ampérov. Tento zmenšený prúd presne predstavuje skutočný prúd v napájacom systéme.
Kľúčovou charakteristikou prúdových transformátorov je, že musia pracovať s nízkoimpedančnou záťažou na sekundárnej strane. Za normálnych podmienok vytvára sekundárny prúd magnetický tok, ktorý je proti primárnemu toku, pričom udržuje tok jadra na nízkej úrovni a zabezpečuje stabilný výkon. Ak je sekundárny okruh otvorený, zatiaľ čo primárny prúd tečie, cez sekundárne svorky sa indukuje extrémne vysoké napätie. Toto nebezpečné napätie môže poškodiť izoláciu, šokovať personál alebo dokonca trvalo nasýtiť jadro. Preto sekundárne vinutie CT nesmie byť počas prevádzky nikdy otvorené.
Prúdové transformátory sa široko používajú pri výrobe energie, prenose, distribúcii a priemyselných aplikáciách. Poskytujú galvanickú izoláciu medzi vysokonapäťovými silovými obvodmi a nízkonapäťovými riadiacimi obvodmi, čím chránia zariadenia aj pracovníkov. Poskytovaním presných prúdových signálov umožňujú správne meranie energie, nadprúdovú ochranu a monitorovanie systému. Či už v rozvodniach alebo v továrňach napájacích panelov, prúdové transformátory zaisťujú, že elektrické systémy fungujú spoľahlivo, efektívne a bezpečne tým, že premieňajú veľké prevádzkové prúdy na zvládnuteľné hodnoty pre meranie a riadenie.
