Un trasformatore di corrente (CT) è un trasformatore che misura la corrente di un altro circuito. È accoppiato ad un amperometro (A nel diagramma) nel proprio circuito per eseguire questa misura. Misurare direttamente la corrente ad alta tensione richiederebbe l'inserimento della strumentazione di misura nel circuito misurato, una difficoltà non necessaria che attirerebbe la corrente che si intende misurare. Inoltre, il calore generato nell'attrezzatura di misurazione dall'alta corrente potrebbe fornire letture errate. Misurare la corrente indirettamente con una CT è molto più pratico.

Relazione con il trasformatore di tensione

La funzione di un trasformatore di corrente (CT) può essere meglio compresa confrontandola con il trasformatore di tensione più comunemente noto (VT). Ricordiamo che in un trasformatore di tensione, una corrente alternata in un circuito imposta un campo magnetico alternato in una bobina nel circuito. La bobina è avvolta attorno ad un nucleo di ferro, che diffonde il campo magnetico, pressoché immutato, ad un'altra bobina in un circuito diverso, uno senza una fonte di energia.

La differenza con un CT è che il circuito con potenza ha , efficacemente, un ciclo. Il circuito alimentato passa attraverso il nucleo di ferro solo una volta. Una CT è, quindi, un trasformatore step-up.

Formule CT &VT

Ricordiamo anche che la corrente e il numero di giri nelle bobine in una VT possono essere correlati come: i1 - - N1 = i2 --- N2. Questo perché per una bobina (solenoide), B = mu --- i --- n, dove mu qui indica la costante di permeabilità magnetica. Una piccola intensità di B viene persa da una bobina all'altra con un buon nucleo di ferro, quindi le equazioni B per le due bobine sono effettivamente uguali, dandoci i1 --- N1 = i2 --- N2.

Tuttavia, N1 = 1 per il primario nel caso del trasformatore corrente. La singola linea elettrica è effettivamente l'equivalente di un loop? L'ultima equazione si riduce a i1 = i2 --- N2? No, perché era basato su equazioni del solenoide. Per N1 = 1, la seguente formula è più appropriata: B = mu --- i /(2πr), dove r è la distanza del centro del filo fino al punto in cui B è misurata o rilevata (il nucleo di ferro, in il caso del trasformatore). Quindi i1 /(2πr) = i2 --- N2.

i1 è, quindi, semplicemente proporzionale al valore misurato amperometro i2, riducendo la misurazione della corrente ad una semplice conversione.

Usi comuni

L'unica funzione centrale di un CT è determinare la corrente in un circuito. Ciò è particolarmente utile per monitorare le linee ad alta tensione in tutta la rete elettrica. Un altro uso onnipresente di CT è nei contatori elettrici domestici. Una CT è accoppiata con un misuratore per misurare l'utilizzo elettrico per caricare il cliente.

Sicurezza degli strumenti

Un'altra funzione dei CT è la protezione delle apparecchiature di misurazione sensibili. Aumentando il numero di avvolgimenti (secondari), N2, la corrente nel CT può essere resa molto più piccola della corrente nel circuito primario misurato. In altre parole, come N2 nella formula i1 /(2πr) = i2 --- N2 sale, i2 scende.

Questo è rilevante perché la corrente alta produce calore che può danneggiare apparecchiature di misurazione sensibili, come la resistenza in un amperometro. Riducendo i2 protegge l'amperometro. Inoltre impedisce al calore di eliminare la precisione della misura.

Relè di protezione

I CT proteggono anche le linee principali della rete elettrica. Un relè di massima corrente è un tipo di relè di protezione (interruttore) che fa scattare un interruttore automatico se una corrente di alta tensione supera un determinato valore preimpostato. I relè di sovracorrente usano un TA per misurare la corrente, poiché la corrente di una linea ad alta tensione non può essere misurata direttamente.