Biliyoruz ki, bir gerilim transformatörü (VT) asla kısa devrede çalıştırılmamalı, aynı şekilde bir akım transformatörü (CT) asla açık devrede çalıştırılmamalıdır. VT'yi kısa devre yapmak veya CT'nin devresini açmak, transformatoru zararlı hale getirebilir veya tehlikeli durumlar yaratabilir.
Teorik açıdan bakıldığında, hem VT'ler hem de CT'ler transformatörlerdir; fark, ölçmeye tasarlandıkları parametrelerdedir. Peki, temelde aynı cihaz türü olmalarına rağmen, neden biri kısa devreden korunurken diğerinin açık devrede çalıştırılması yasaklanır?
Normal işlem sırasında, bir VT'nin ikincil bobini çok yüksek yük impedansı (ZL) ile neredeyse açık devre koşullarında çalışır. İkincil devre kısılırsa, ZL neredeyse sıfıra düşer ve bu, büyük bir kısa devre akımının akmasına neden olur. Bu, ikincil ekipmanları tahrip edebilir ve ciddi güvenlik riskleri oluşturabilir. Buna karşı koruma olarak, VT'nin ikincil tarafına füze monte edilebilir. Mümkün olduğunda, VT'nin yüksek voltajlı sarımı veya bağlantılarındaki arızalardan yüksek voltajlı sistem korunması için birincil tarafına da füzeler monte edilmelidir.
Buna karşılık, bir CT normal işlem sırasında ikincil tarafında çok düşük bir impedans (ZL) ile, etkili bir şekilde kısa devre halinde çalışır. İkincil akımın ürettiği manyetik akım, birincil akımdan gelen akımı karşılar ve iptal eder, bu da çok küçük bir net manyetize akım ve minimal çekirdek akımını sonucu verir. Böylece, ikincil bobindaki indüklenen elektromanyetik kuvvet (EMF) genellikle birkaç düzine volt kadardır.
Ancak, ikincil devre açılırsa, ikincil akım sıfıra düşer ve bu demagnetize etki ortadan kalkar. Değişmeden kalan (ε1 sabit kaldığından) birincil akım tamamen manyetize akım haline gelir, çekirdek akımını (Φ) dramatik bir şekilde artırır. Çekirdek hızlıca doyurulur. İkincil bobinin birçok sarımı olduğu göz önüne alındığında, bu, açık ikincil uçlarda çok yüksek bir gerilime (muhtemelen birkaç bin volt) yol açar. Bu, yalıtımı bozabilir ve personel için ciddi bir risk oluşturabilir. Bu nedenle, bir CT'nin ikincil devresinin açılması kesinlikle yasaktır.
Hem VT'ler hem de CT'ler ilkel olarak transformatörlerdir—VT'ler gerilimi dönüştürmek için tasarlanırken, CT'ler akımı dönüştürür. Peki, neden bir CT açık devrede çalıştırılamazken bir VT kısa devrede çalıştırılamaz?
Normal işlem sırasında, indüklenen EMF'ler ε1 ve ε2 neredeyse sabit kalır. Bir VT devreyle paralel bağlıdır, yüksek voltaj ve çok düşük akımla çalışır. İkincil akım da çok küçüktür, neredeyse sıfır, açık devrenin neredeyse sonsuz impedansıyla denge halindedir. Eğer ikincil devre kısılırsa, ε2 sabit kalır ve bu, ikincil akımın aşırı derecede artmasına neden olur, ikincil bobini yakar.
Benzer şekilde, bir CT devreyle seri bağlıdır, yüksek akım ve çok düşük voltajla çalışır. Normal koşullar altında ikincil gerilim neredeyse sıfırdır, yakın sıfır impedans (kısa devre) ile dengede bulunur. Eğer ikincil devre açılırsa, ikincil akım sıfıra düşer ve tüm birincil akım manyetize akım haline gelir. Bu, manyetik akımın hızlı bir şekilde yükselmeye neden olur, çekirdeği derin doyum haline sokar ve potansiyel olarak transformatörü tahrip eder.
Bu nedenle, her ikisi de transformatör olsa da, farklı uygulamaları tamamen farklı operasyonel kısıtlamalara yol açar.
