Strömtransformatorer (CTs) och spänningstransformatorer (VTs, även känd som potentialtransformatorer, PTs) är instrumenttransformatorer som ofta används i kraftsystem. De reducerar hög primärström eller spänning till låga sekundära standardvärden för mätning, skydd och kontroll. Även om båda isolerar lågspänningsinstrument från högspänningsströmkretsar, skiljer de sig fundamentalt i arbetsprinciper, anslutningsregler och belastningskrav.
A strömtransformatorn är utformad för att minska stora belastningsströmmar. Dess primärlindning har vanligtvis bara några varv och är seriekopplad med kraftledningen. Sekundärlindningen bär en proportionell, mindre ström, vanligtvis 5 A eller 1 A. Kärnprincipen är Amperes lag: den primära magnetomotoriska kraften balanserar den sekundära magnetomotoriska kraften under normal drift. En kritisk säkerhetsregel är att sekundärsidan aldrig får lämnas öppen. En öppen sekundär skapar extremt hög inducerad spänning, vilket kan skada utrustning och utsätta operatörer för fara. CT sekundära kretsar är alltid kortslutna av mätare eller reläer, och den anslutna bördan måste hålla sig inom det nominella området. Typiska tillämpningar inkluderar överströmsskydd, energimätning och strömövervakning i ställverk.
En spänningstransformator sänker däremot hög systemspänning till en standardlåg sekundärspänning såsom 100 V. Dess primärlindning har många varv och ansluter parallellt över fasen eller fas-till-jord-spänningen. Den fungerar som en konventionell krafttransformator baserad på Faradays induktionslag och upprätthåller ett korrekt spänningsförhållande. Sekundärsidan ska inte kortslutas. En kortslutning genererar enorm sekundärström, bränner lindningar och förstör transformatorn. VT levererar referensspänning för skyddsreläer, voltmetrar, effektfaktormätare och energimätare.
Belastningsdefinitionen skiljer också de två typerna åt. CT-belastning avser impedansen för den sekundära slingan, inklusive kabelresistans och instrumentets ingångsimpedans. VT-belastningen beskriver den totala effekt som dras av anslutna laster, mätt i volt-ampere. Noggrannhetsklasser väljs för olika ändamål: hög noggrannhetsgrad krävs för intäktsmätning, medan något lägre betyg kan användas för skydd.
Sammanfattningsvis mäter CT serieström och förbjuder öppna sekundära kretsar, medan VT mäter parallellspänning och förbjuder kortslutna sekundära kretsar. Båda ger galvanisk isolering mellan högspänningsnät och lågspänningscentraler. Korrekt val och ledningar förhindrar katastrofala fel och säkerställer tillförlitlig effektmätning och relädrift i industriella och allmännyttiga elektriska system.
