Princip činnosti transformátoru napětí

Jeho pracovní princip je stejný jako u transformátoru a jeho základní strukturou je rovněž železné jádro a primární a sekundární vinutí. Charakteristické je, že kapacita je velmi malá a relativně konstantní a při běžném provozu se blíží stavu bez zátěže.
Impedance samotného napěťového transformátoru je velmi malá. Jakmile je sekundární strana zkratována, proud prudce vzroste a spálí cívku. Z tohoto důvodu je primární strana napěťového transformátoru spojena pojistkou a sekundární strana je spolehlivě uzemněna, aby se zabránilo tomu, že sekundární strana bude mít vysoký potenciál vůči zemi, když je poškozena izolace primární a sekundární strany, což způsobí úrazy osob a zařízení.
Napěťový transformátor pro měření je obecně vyroben jako jednofázová dvoucívková struktura a jeho primární napětí je měřené napětí (jako je síťové napětí napájecího systému). Může být použit jednofázově nebo zapojen do tvaru VV pro tři fáze. Napěťový transformátor používaný v laboratoři má často více odboček na primární straně, aby vyhovoval potřebám měření různých napětí. Napěťový transformátor pro ochranné uzemnění má také třetí cívku, nazývanou třícívkový transformátor napětí. Třífázová třetí cívka je zapojena do otevřeného trojúhelníku a dva vývodové konce otevřeného trojúhelníku jsou připojeny k napěťové cívce zemnícího ochranného relé.
Za normálního provozu je třífázové napětí energetické soustavy symetrické a součet třífázově indukované elektromotorické síly na třetí cívce je nulový. Jakmile dojde k jednofázovému uzemnění, neutrální bod se přemístí a mezi svorkami otevřeného trojúhelníku se objeví nulové napětí, které způsobí, že relé bude fungovat, a tím ochrání napájecí systém.
Když se v cívce objeví napětí nulové složky, v odpovídajícím železném jádru se objeví magnetický tok nulové složky. Z tohoto důvodu tento třífázový transformátor napětí využívá železné jádro s bočním třmenem (10 kV a méně) nebo tři jednofázové transformátory napětí. U tohoto transformátoru není požadavek na přesnost třetí cívky vysoký, ale je požadována určitá přebuzení charakteristika (to znamená, že při zvýšení primárního napětí se hustota magnetického toku v železném jádru také zvýší o odpovídající násobek bez poškození).
Napěťový transformátor je nepostradatelný elektrický spotřebič pro přenos energie a napájecí systémy, jako jsou elektrárny a rozvodny. Přesný napěťový transformátor je přístroj používaný v elektrických zkušebních laboratořích k rozšíření meze měření a měření napětí, výkonu a elektrické energie. Transformátory napětí jsou velmi podobné transformátorům, oba slouží k transformaci napětí na vedení.
Proč je nutné transformovat napětí na vedení? Je to proto, že napětí na vedení se velmi liší podle různých situací výroby, přenosu a spotřeby energie. Některé jsou nízkonapěťové 220V a 380V a některé jsou vysokonapěťové desítky tisíc voltů nebo dokonce stovky tisíc voltů. Pro přímé měření těchto nízkých a vysokých napětí je nutné vyrobit odpovídající nízkonapěťové a vysokonapěťové voltmetry a další přístroje a relé podle síťového napětí. To přinese nejen velké potíže do výroby přístrojů, ale hlavně je nemožné přímo vyrábět vysokonapěťové přístroje a měřit napětí přímo na vysokonapěťových vedeních a to absolutně není dovoleno.