Transformator arus toroidal adalah jenis CT jendela atau cincin yang menggunakan inti magnetik-berbentuk donat-berbentuk-toroidal sebagai komponen magnetik utamanya. Inti toroidal biasanya terbuat dari-bahan dengan permeabilitas tinggi seperti baja silikon, permalloy, atau ferit, yang memungkinkan fluks magnet mengalir secara efisien melalui inti dengan kerugian minimal. Belitan sekunder dililitkan di sekitar inti toroidal, dan konduktor primer melewati bukaan tengah, bertindak sebagai belitan primer-putaran tunggal.
Geometri toroidal menawarkan beberapa keuntungan magnetis yang penting. Jalur magnetik tertutup dan kontinu dari inti toroidal meminimalkan celah udara dan mengurangi induktansi kebocoran, sehingga menghasilkan kopling magnetik yang efisien antara sirkuit primer dan sekunder. Kopling yang efisien ini menghasilkan akurasi pengukuran yang tinggi, kesalahan fasa yang rendah, dan kinerja yang stabil di berbagai arus primer. Penampang melingkar pada inti toroidal juga mendistribusikan fluks magnet secara merata, meminimalkan konsentrasi fluks dan mengurangi distorsi harmonik pada arus sekunder.
CT Toroidal banyak digunakan dalam aplikasi pengukuran presisi yang mengutamakan akurasi dan stabilitas. Mereka umumnya ditemukan di penganalisis kualitas daya, pengukur energi, instrumen laboratorium, dan sistem pemantauan industri. Dalam aplikasi-tegangan tinggi, CT toroidal sering digunakan dalam switchgear-terisolasi gas (GIS) dan peralatan tegangan tinggi-tegangan kompak lainnya yang memiliki keunggulan dalam kinerja magnetiknya yang efisien dan ukurannya yang ringkas.
Salah satu pertimbangan praktis dengan CT toroidal adalah bahwa konduktor primer harus disalurkan melalui bukaan pusat selama pemasangan, yang biasanya memerlukan pemutusan sirkuit. Hal ini membatasi penggunaannya dalam aplikasi retrofit di mana gangguan sirkuit tidak mungkin dilakukan. Selain itu, inti toroidal harus berukuran sesuai untuk konduktor utama, dan bukaan jendela harus mengakomodasi kabel atau busbar tanpa jarak bebas berlebihan yang dapat mempengaruhi keakuratan pengukuran.
Dari perspektif kinerja, CT toroidal tersedia dalam berbagai kelas akurasi dan peringkat beban. CT toroidal-presisi tinggi dapat mencapai kelas akurasi 0,1 atau 0,2 untuk aplikasi laboratorium dan kalibrasi, sedangkan CT toroidal industri standar biasanya ditetapkan pada 0,5 atau 1. CT toroidal tingkat perlindungan-tersedia dalam kelas 5P dan 10P untuk aplikasi proteksi relai.
Singkatnya, transformator arus toroidal mewakili tingkat kinerja magnetik tertinggi di antara CT tipe jendela{0}}. Inti toroidal kontinunya memberikan akurasi luar biasa, kesalahan fase rendah, dan pengoperasian stabil, menjadikannya pilihan utama untuk pengukuran presisi dan aplikasi perlindungan-keandalan tinggi. Keterbatasan utamanya adalah ketidaknyamanan pemasangan dan biaya yang lebih tinggi dibandingkan dengan desain tipe jendela atau batang yang lebih sederhana, namun untuk aplikasi yang mengutamakan akurasi pengukuran, CT toroidal sering kali merupakan opsi terbaik yang tersedia.