Voolutrafo (CT) tööpõhimõte tugineb peamiselt elektromagnetilise induktsiooni seadustele. Põhikontseptsioon hõlmab primaar-külgvoolu, mis tekitab raudsüdamikus magnetvoo, mis omakorda indutseerib sekundaarsel küljel voolu, mis on võrdeline primaarvooluga. Seda protsessi saab mõista mitme põhipunkti kaudu:
Magnetvoo genereerimine primaarvoolu abil
Voolutrafo primaarkülg koosneb tavaliselt ühest juhist või vähese keerdude arvuga mähisest; kui vool seda läbib, tekitab see raudsüdamikus vahelduva magnetvoo. Rauasüdamik toimib magnetahelana, mis suunab magnetvoo sekundaarmähise poole ja tagab magnetvälja energia efektiivse sidumise.
Sekundaarvoolu induktsioon
Sekundaarmähis koosneb tavaliselt suuremast arvust pööretest. Kui rauasüdamiku magnetvoog muutub, tekib sekundaarmähises indutseeritud pinge vastavalt Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusele. See sekundaarne-külgvool voolab seejärel läbi ühendatud koormuse-tavaliselt ampermeetri, relee või kaitseseadme-ja selle suurus on võrdeline primaarvooluga, kusjuures konkreetne suhe määratakse trafo pöördesuhtega.
Koormuse ja magnetvoo vaheline seos
Ideaalsetes tingimustes on sekundaarvool piisava suurusega, et tõhusalt neutraliseerida raudsüdamiku magnetvoogu, tagades sellega, et sekundaar-külgvool peegeldab rangelt primaarvoolu vastavalt kavandatud suhtele. See on ka põhjus, miks sekundaarmähis peab alati olema ühendatud suletud koormusega; kui see jäetakse lahti-ahelasse, tekitaks see ohtlikult kõrget pinget, mis kujutab endast ohtu nii seadmetele kui ka personalile.
Sisuliselt kasutab voolutrafo raudsüdamiku primaar-külgvoolu tekitatud magnetvälja, et "replitseerida" selle voolu vähendatud-versiooni sekundaarküljel, täites sellega samaaegselt elektriisolatsiooni, mõõtmise ja kaitse funktsioone.
