Тороидалният токов трансформатор е тип прозоречен или пръстеновиден CT, който използва тороидална-форма на поничка--магнитна сърцевина като основен магнитен компонент. Тороидалното ядро обикновено е направено от материал с висока -пропускливост, като силиконова стомана, пермалой или ферит, което позволява на магнитния поток да протича ефективно през ядрото с минимални загуби. Вторичната намотка е навита около тороидалната сърцевина, а първичният проводник преминава през централния отвор, действайки като първична намотка с един-виток.
Тороидалната геометрия предлага няколко важни магнитни предимства. Затвореният, непрекъснат магнитен път на тороидална сърцевина минимизира въздушните междини и намалява индуктивността на изтичане, което води до ефективно магнитно свързване между първичната и вторичната верига. Това ефективно свързване се превръща във висока точност на измерване, ниска фазова грешка и стабилна производителност в широк диапазон от първични токове. Кръглото напречно-сечение на тороидалната сърцевина също така разпределя равномерно магнитния поток, минимизирайки концентрацията на потока и намалявайки хармоничните изкривявания във вторичния ток.
Тороидалните CT се използват широко в приложения за прецизно измерване, където точността и стабилността са критични. Те обикновено се срещат в анализатори за качество на електроенергията, измерватели на енергия, лабораторни инструменти и промишлени системи за мониторинг. В приложения с високо-напрежение, тороидалните трансформаторни токове често се използват в газо{3}}изолирани комутационни апарати (GIS) и друго компактно оборудване за високо-напрежение, където тяхната ефективна магнитна производителност и компактен размер са предимство.
Едно от практическите съображения при тороидалните CT е, че първичният проводник трябва да бъде прекаран през централния отвор по време на монтажа, което обикновено изисква прекъсване на веригата. Това ограничава използването им в приложения за модернизация, където прекъсването на веригата не е възможно. Освен това, тороидалната сърцевина трябва да бъде с подходящ размер за първичния проводник, а отворът на прозореца трябва да побира кабела или шината без прекомерна хлабина, която може да повлияе на точността на измерване.
От гледна точка на производителността, тороидалните CT се предлагат в широк диапазон от класове на точност и рейтинги на натоварване. Високо{1}}прецизните тороидални КТ могат да постигнат класове на точност от 0,1 или 0,2 за лабораторни и калибриращи приложения, докато стандартните промишлени тороидални КТ обикновено се определят на 0,5 или 1. Защитен{6}}тороидален КТ се предлага в класове 5P и 10P за приложения за релейна защита.
В обобщение, тороидалният токов трансформатор представлява най-високото ниво на магнитна производителност сред трансформаторите от тип прозорец-. Неговото непрекъснато тороидално ядро осигурява отлична точност, ниска фазова грешка и стабилна работа, което го прави предпочитан избор за прецизни измервания и високо-надеждни защитни приложения. Основните ограничения са неудобството при инсталиране и по-високите разходи в сравнение с по-простите конструкции от тип прозорци или ленти, но за приложения, където точността на измерване е от първостепенно значение, тороидалният CT често е най-добрата налична опция.