Kita semua tahu bahwa transformator tegangan (VT) tidak boleh beroperasi dalam keadaan tertutup pendek, sementara transformator arus (CT) tidak boleh beroperasi dalam keadaan terbuka. Menyambungkan VT secara tertutup pendek atau membuka sirkuit CT akan merusak transformator atau menciptakan kondisi yang berbahaya.
Dari sudut pandang teoretis, baik VT maupun CT adalah transformator; perbedaannya terletak pada parameter yang mereka dirancang untuk mengukur. Jadi, mengapa, meskipun pada dasarnya merupakan jenis perangkat yang sama, satu dilarang dari operasi tertutup pendek sementara yang lain tidak boleh terbuka?
Dalam operasi normal, lilitan sekunder VT beroperasi dalam kondisi hampir terbuka dengan impedansi beban (ZL) yang sangat tinggi. Jika sirkuit sekunder tertutup pendek, ZL turun hampir menjadi nol, menyebabkan arus tertutup pendek yang besar mengalir. Ini dapat merusak peralatan sekunder dan menimbulkan risiko keselamatan serius. Untuk melindungi terhadap ini, VT dapat memiliki pengaman dipasang di sisinya sekunder untuk mencegah kerusakan akibat tertutup pendek. Di mana memungkinkan, pengaman juga harus dipasang di sisi primer untuk melindungi sistem tegangan tinggi dari gangguan di lilitan atau koneksi VT yang bertegangan tinggi.
Sebaliknya, CT beroperasi dengan impedansi (ZL) yang sangat rendah di sisi sekunder, efektif dalam keadaan tertutup pendek selama operasi normal. Fluks magnetik yang dihasilkan oleh arus sekunder menentang dan menghilangkan fluks dari arus primer, menghasilkan arus eksitasi bersih yang sangat kecil dan fluks inti minimal. Dengan demikian, gaya elektromotif (EMF) yang diinduksi di lilitan sekunder biasanya hanya beberapa puluh volt.
Namun, jika sirkuit sekunder terbuka, arus sekunder turun menjadi nol, menghilangkan efek demagnetisasi ini. Arus primer, tetap tidak berubah (karena ε1 tetap konstan), menjadi sepenuhnya arus eksitasi, menyebabkan peningkatan dramatis dalam fluks inti Φ. Inti dengan cepat jenuh. Mengingat lilitan sekunder memiliki banyak putaran, ini menghasilkan tegangan yang sangat tinggi (mungkin mencapai beberapa ribu volt) di antara terminal sekunder yang terbuka. Ini dapat merusak isolasi dan menimbulkan risiko serius bagi personel. Oleh karena itu, sirkuit sekunder yang terbuka pada CT adalah absolut dilarang.
Baik VT maupun CT adalah transformator secara prinsip—VT dirancang untuk mentransformasikan tegangan, sementara CT mentransformasikan arus. Jadi, mengapa CT tidak boleh terbuka sementara VT tidak boleh tertutup pendek?
Dalam operasi normal, EMF yang diinduksi ε1 dan ε2 tetap hampir konstan. VT terhubung paralel dengan rangkaian, beroperasi pada tegangan tinggi dan arus yang sangat rendah. Arus sekunder juga sangat kecil, hampir nol, membentuk kondisi seimbang dengan impedansi tak terbatas dari sirkuit terbuka. Jika sekunder tertutup pendek, ε2 tetap konstan, memaksa arus sekunder meningkat drastis, membakar lilitan sekunder.
Demikian pula, untuk CT yang terhubung seri dengan rangkaian, beroperasi pada arus tinggi dan tegangan yang sangat rendah. Tegangan sekunder hampir nol dalam kondisi normal, membentuk keadaan seimbang dengan impedansi hampir nol (tertutup pendek). Jika sirkuit sekunder terbuka, arus sekunder runtuh menjadi nol, dan seluruh arus primer menjadi arus eksitasi. Ini menyebabkan lonjakan cepat dalam fluks magnet, mendorong inti ke dalam saturasi yang dalam dan potensial merusak transformator.
Oleh karena itu, meskipun keduanya adalah transformator, aplikasi yang berbeda mengarah pada batasan operasional yang sangat berbeda.
