Трансформатор струму — це важливий приладовий трансформатор, який використовується в електричних системах для безпечного й точного вимірювання змінного струму. Його основною функцією є зниження високих струмів в лініях електропередачі до значно менших, стандартизованих значень, які можна легко обробляти лічильниками, реле та пристроями керування. На відміну від стандартних трансформаторів напруги, трансформатор струму розроблений для роботи з майже замкнутою вторинною обмоткою, що визначає його унікальний принцип роботи.
У своїй основі а Трансформатор струму працює на основі електромагнітної індукції, того самого фундаментального закону, який керує всіма трансформаторами. Він складається з первинної обмотки, вторинної обмотки та багатошарового магнітопроводу. Первинна обмотка, як правило, складається з одного витка або кількох витків товстого провідника, який часто формується простим проходженням основного силового кабелю через центр сердечника. Така конструкція дозволяє переносити великі первинні струми без перегріву. Вторинна обмотка має багато витків тонкого дроту, підключених до вимірювальних приладів або захисних реле.
Коли змінний струм протікає через первинну обмотку, він створює безперервно мінливий магнітний потік в осерді. Це змінне магнітне поле проходить через вторинну обмотку і індукує в ній змінний струм відповідно до закону індукції Фарадея. Відношення первинного струму до вторинного струму обернено пропорційне відношенню витків двох обмоток. Наприклад, КТ із співвідношенням 200:5 вироблятиме 5 ампер у вторинній обмотці, коли первинна обмотка переносить 200 ампер. Цей зменшений струм точно відображає фактичний струм в енергосистемі.
Ключовою характеристикою трансформаторів струму є те, що вони повинні працювати з низьким опорним навантаженням на вторинній стороні. За нормальних умов вторинний струм створює магнітний потік, який протистоїть первинному потоку, утримуючи потік сердечника на низькому рівні та забезпечуючи стабільну роботу. Якщо вторинний ланцюг розімкнутий під час протікання первинного струму, на клемах вторинної обмотки буде індуковано надзвичайно високу напругу. Ця небезпечна напруга може пошкодити ізоляцію, вдарити персонал або навіть остаточно наситити сердечник. Тому вторинна обмотка трансформатора струму ніколи не повинна бути розімкненою під час роботи.
Трансформатори струму широко використовуються у виробництві, передачі, розподілі та промисловому застосуванні електроенергії. Вони забезпечують гальванічну ізоляцію між високовольтними ланцюгами живлення та низьковольтними ланцюгами керування, захищаючи як обладнання, так і працівників. Надаючи точні сигнали струму, вони забезпечують правильний облік енергії, захист від перевантаження по струму та моніторинг системи. Трансформатори струму гарантують надійну, ефективну та безпечну роботу електричних систем, перетворюючи значні робочі струми в керовані значення для вимірювання та керування.
