Un transformator de curent toroidal este un tip de CT cu fereastră sau inel care utilizează un miez magnetic-gogoșă-toroidal-ca componentă magnetică principală. Miezul toroidal este de obicei realizat din material cu-permeabilitate ridicată, cum ar fi oțel siliconic, permalloy sau ferită, care permite fluxului magnetic să curgă eficient prin miez, cu pierderi minime. Înfășurarea secundară este înfășurată în jurul miezului toroidal, iar conductorul primar trece prin deschiderea centrală, acționând ca o înfășurare primară cu o singură -turnă.
Geometria toroidală oferă câteva avantaje magnetice importante. Calea magnetică continuă și închisă a unui miez toroidal minimizează golurile de aer și reduce inductanța de scurgere, rezultând o cuplare magnetică eficientă între circuitele primare și secundare. Această cuplare eficientă se traduce printr-o mare precizie de măsurare, eroare de fază scăzută și performanță stabilă într-o gamă largă de curenți primari. Secțiunea transversală circulară-a miezului toroidal distribuie, de asemenea, fluxul magnetic în mod uniform, minimizând concentrația fluxului și reducând distorsiunea armonică în curentul secundar.
CT toroidale sunt utilizate pe scară largă în aplicațiile de măsurare de precizie în care precizia și stabilitatea sunt critice. Acestea se găsesc în mod obișnuit în analizoare de calitate a energiei, contoare de energie, instrumente de laborator și sisteme de monitorizare industrială. În aplicațiile de-tensiune înaltă, CT-urile toroidale sunt adesea folosite în aparatele de comutare izolate cu gaz-(GIS) și alte echipamente compacte de-tensiune înaltă, unde performanța lor magnetică eficientă și dimensiunea compactă sunt avantajoase.
Una dintre considerentele practice cu TC-urile toroidale este că conductorul primar trebuie direcționat prin deschiderea centrală în timpul instalării, ceea ce necesită de obicei deconectarea circuitului. Acest lucru limitează utilizarea lor în aplicațiile de modernizare unde întreruperea circuitului nu este fezabilă. În plus, miezul toroidal trebuie să fie dimensionat corespunzător pentru conductorul primar, iar deschiderea ferestrei trebuie să găzduiască cablul sau bara colectoare fără un spațiu liber excesiv care ar putea afecta precizia măsurării.
Din punct de vedere al performanței, CT toroidale sunt disponibile într-o gamă largă de clase de precizie și cote de sarcină. TC toroidale de înaltă precizie-poate atinge clase de precizie de 0,1 sau 0,2 pentru aplicații de laborator și calibrare, în timp ce TC toroidale industriale standard sunt de obicei specificate la 0,5 sau 1. TC toroidale de grad de protecție- sunt disponibile în clasele 5P și 10P pentru aplicațiile de protecție cu relee.
În rezumat, transformatorul de curent toroidal reprezintă cel mai înalt nivel de performanță magnetică dintre CT-urile de tip fereastră-. Miezul său toroidal continuu oferă precizie excelentă, eroare de fază scăzută și funcționare stabilă, făcându-l alegerea preferată pentru măsurarea de precizie și aplicațiile de protecție de înaltă-fiabilitate. Principalele limitări sunt inconvenientele de instalare și costul mai mare în comparație cu modelele mai simple de tip fereastră sau bar-, dar pentru aplicațiile în care precizia măsurării este primordială, CT toroidal este adesea cea mai bună opțiune disponibilă.