Het principe van een stroomtransformator (CT) is gebaseerd op de wet van Faraday van elektromagnetische inductie, die stelt dat een veranderend magnetisch veld een elektromotorische kracht (EMF) induceert in een naburige geleider. Bij een CT bestaat de primaire wikkeling uit een enkele winding of enkele windingen van een geleider met hoge stroomsterkte, meestal in serie verbonden met de belasting of het circuit dat de te meten stroom voert. De secundaire wikkeling omvat veel meer draadwindingen die rond een magnetische kern zijn gewikkeld.
Wanneer stroom door de primaire wikkeling vloeit, genereert deze een magnetisch veld rond de kern, dat op zijn beurt een proportionele spanning in de secundaire wikkeling induceert, volgens de wet van Faraday.
Het basisprincipe van een stroomtransformator is om de stroom die door het primaire circuit vloeit naar een veilig en meetbaar niveau in het secundaire circuit te brengen.
Door de primaire geleider door de opening of het venster van de CT te voeren, induceert de primaire stroom een secundaire stroom in de secundaire wikkeling, die evenredig is met de primaire stroom, maar in omvang kleiner is.
Deze offsetstroom kan vervolgens veilig worden gemeten en bewaakt met behulp van instrumenten zoals versterkers of beveiligingsrelais zonder deze rechtstreeks op het primaire circuit met hoge stroomsterkte aan te sluiten, waardoor de veiligheid en nauwkeurigheid van elektrische metingen en bescherming wordt gegarandeerd.
Het werkingsprincipe van een stroomtransformator is het handhaven van een hoge mate van precisie en lineariteit over een breed scala aan primaire stromen en belastingsomstandigheden.
CT’s zijn ontworpen om te werken binnen de gespecificeerde nauwkeurigheidsklasse, die de maximale fout bepaalt die onder verschillende omstandigheden is toegestaan.
Het magnetische kernmateriaal, de wikkelingsconfiguratie en de TDM-constructie zijn geoptimaliseerd om verzadiging, hysteresis en andere niet-lineaire effecten te minimaliseren, waardoor betrouwbare en nauwkeurige primaire stroommetingen over een breed dynamisch bereik worden gegarandeerd.
De primaire functie van een stroomtransformator is het leveren van nauwkeurige, geïsoleerde metingen van elektrische stroom voor verschillende toepassingen, waaronder meting, bescherming en controle.
Door de primaire stroom in de secundaire wikkeling af te breken tot een veilig, meetbaar niveau, maken CT’s monitoring en analyse van de stroom in elektrische systemen mogelijk zonder het primaire circuit te onderbreken of direct te beïnvloeden. CT’s spelen een cruciale rol bij het elektriciteitsverbruik, de detectie van fouten en afwijkingen, en het activeren van beveiligingsapparatuur zoals relais om defecte circuits te isoleren en schade aan apparatuur en personeel te voorkomen.