Nasičenost tokovnega transformatorja (CT) je kritična elektromagnetna težava, ki vpliva na natančnost in zanesljivost merjenja, zaščite in spremljanja elektroenergetskega sistema. V normalnih delovnih pogojih jedro CT deluje v svojem linearnem magnetnem območju. Magnetni pretok se spreminja sorazmerno s primarnim tokom, kar omogoča napravi, da zniža velik primarni AC tok v standardni majhen sekundarni tok za merilnike, pretvornike in zaščitne releje.
Do nasičenja tokovnega transformatorja pride, ko gostota magnetnega pretoka znotraj železnega jedra preseže svojo linearno mejo. Ko je nasičena, prepustnost jedra hitro pade. Vzbujevalni tok močno naraste, sekundarni tok pa izgubi svojo linearno sorazmernost s primarnim tokom. Izhodna valovna oblika postane popačena, z zmanjšano amplitudo in premaknjeno fazo. Takšno popačenje vodi do napačnih odčitkov energije, nepravilnih podatkov o moči in lahko povzroči okvaro ali neodzivnost relejnih zaščitnih naprav med napakami, kar ogroža stabilnost električnih omrežij.
Obstajata dve primarni kategoriji nasičenosti: nasičenost v stanju dinamičnega ravnovesja in prehodna nasičenost. Nasičenost v stanju dinamičnega ravnovesja je na splošno posledica neprekinjenega pretoka, čezmerne obremenitvene upornosti na sekundarni strani ali nezadostnega preseka jedra. Med napakami kratkega stika se pogosto pojavi prehodna nasičenost. Napačni tok nosi veliko komponento enosmernega odmika, ki se nalaga na valovno obliko izmeničnega toka in hitro ustvari magnetni pretok v jedru. To lahko sproži globoko nasičenje v zelo kratkem času, tudi če efektivna vrednost primarnega toka ostane znotraj nazivnega območja.
Več dejavnikov vpliva na učinkovitost nasičenosti. Večja sekundarna obremenitev, večji enosmerni odmik in manjša velikost jedra olajšajo nasičenje. Proizvajalci to težavo blažijo z izbiro materialov jedra z majhnimi izgubami, povečanjem preseka jedra in optimizacijo strukture navitij. Ti ukrepi razširijo območje linearnega merjenja in okrepijo sposobnost proti nasičenju.
Tokovni transformatorji proti nasičenju ohranjajo stabilen izhod, ko se soočajo s preobremenitvijo in prehodnimi pojavi kratkega stika. Široko se uporabljajo v visokonapetostnih stikalnih omaricah, industrijskih distribucijskih omrežjih, pretvornikih za shranjevanje energije, analizatorjih kakovosti električne energije in sistemih za nadzor pametnih omrežij, kjer so zanesljivi tokovni signali bistveni za varno in natančno napajanje.
