Трансформатори струму (CT) і трансформатори напруги (VT, також відомі як трансформатори потенціалу, PT) — це вимірювальні трансформатори, які широко використовуються в енергосистемах. Вони знижують високий первинний струм або напругу до низьких стандартних вторинних значень для вимірювання, захисту та керування. Хоча обидва ізолюють низьковольтні прилади від високовольтних силових ланцюгів, вони принципово відрізняються принципами роботи, правилами підключення та вимогами до навантаження.
А Трансформатор струму призначений для зниження великих струмів навантаження. Його первинна обмотка зазвичай має лише кілька витків і з'єднана послідовно з лінією живлення. Вторинна обмотка несе пропорційний менший струм, зазвичай 5 А або 1 А. Основним принципом є закон Ампера: первинна магніторушійна сила врівноважує вторинну магніторушійну силу за нормальної роботи. Важливим правилом безпеки є те, що вторинну сторону ніколи не можна залишати відкритою. Відкрита вторинна обмотка створює надзвичайно високу індуковану напругу, яка може пошкодити обладнання та поставити під загрозу операторів. Вторинні ланцюги трансформатора струму завжди замикаються лічильниками або реле, а підключене навантаження має залишатися в межах номінального діапазону. Типові застосування включають захист від надструму, вимірювання енергії та моніторинг струму в розподільних пристроях.
Трансформатор напруги, навпаки, знижує високу напругу системи до стандартної низької вторинної напруги, наприклад 100 В. Його первинна обмотка має багато витків і з’єднується паралельно через фазу або напругу фаза-земля. Він працює як звичайний силовий трансформатор на основі закону індукції Фарадея, зберігаючи точне співвідношення напруг. Вторинна сторона не повинна бути замкнута накоротко. Коротке замикання створює величезний вторинний струм, спалюючи обмотки та руйнуючи трансформатор. ТН забезпечують опорну напругу для захисних реле, вольтметрів, вимірювачів коефіцієнта потужності та лічильників енергії.
Визначення тягаря також розділяє два типи. Навантаження ТТ стосується імпедансу вторинної петлі, включаючи опір кабелю та вхідний опір приладу. Навантаження VT описує загальну потужність, споживану підключеними навантаженнями, виміряну у вольт-амперах. Класи точності вибираються для різних цілей: високі класи точності потрібні для вимірювання доходу, тоді як трохи нижчі класи можуть бути використані для захисту.
Підводячи підсумок, ТТ вимірюють послідовний струм і забороняють відкриті вторинні ланцюги, тоді як ТН вимірюють паралельну напругу та забороняють короткі вторинні ланцюги. Обидва забезпечують гальванічну розв'язку між високовольтними мережами та низьковольтними панелями керування. Правильний вибір і підключення кабелів запобігають катастрофічним збоям і забезпечують надійне вимірювання потужності та роботу реле в промислових і комунальних електричних системах.
