En toroidal strømtransformator er en type vindues- eller ring-CT, der bruger en toroidformet-doughnut-formet-magnetisk kerne som sin primære magnetiske komponent. Den toroideformede kerne er typisk lavet af materiale med høj-permeabilitet, såsom siliciumstål, permalloy eller ferrit, som tillader magnetisk flux at strømme effektivt gennem kernen med minimale tab. Den sekundære vikling er viklet omkring den toroidale kerne, og den primære leder passerer gennem den centrale åbning og fungerer som en enkelt- primærvikling.
Den toroidale geometri byder på flere vigtige magnetiske fordele. Den lukkede, kontinuerlige magnetiske bane af en toroidformet kerne minimerer luftspalter og reducerer lækageinduktans, hvilket resulterer i effektiv magnetisk kobling mellem primære og sekundære kredsløb. Denne effektive kobling udmønter sig i høj målenøjagtighed, lav fasefejl og stabil ydeevne over en bred vifte af primærstrømme. Det cirkulære- tværsnit af den toroidale kerne fordeler også magnetisk flux jævnt, hvilket minimerer fluxkoncentrationen og reducerer harmonisk forvrængning i den sekundære strøm.
Toroidale CT'er bruges i vid udstrækning til præcisionsmålinger, hvor nøjagtighed og stabilitet er kritisk. De findes almindeligvis i strømkvalitetsanalysatorer, energimålere, laboratorieinstrumenter og industrielle overvågningssystemer. I højspændingsapplikationer bruges toroidale CT'er ofte i gas-isoleret koblingsudstyr (GIS) og andet kompakt høj-udstyr, hvor deres effektive magnetiske ydeevne og kompakte størrelse er fordelagtige.
En af de praktiske overvejelser med toroidale CT'er er, at den primære leder skal føres gennem den centrale åbning under installationen, hvilket typisk kræver afbrydelse af kredsløbet. Dette begrænser deres anvendelse i eftermonteringsapplikationer, hvor kredsløbsafbrydelse ikke er mulig. Derudover skal den ringformede kerne have en passende størrelse til den primære leder, og vinduesåbningen skal rumme kablet eller samleskinnen uden for stor spillerum, der kan påvirke målenøjagtigheden.
Fra et præstationsperspektiv er toroidale CT'er tilgængelige i en bred vifte af nøjagtighedsklasser og byrdeklassificeringer. Høj-præcisions toroidale CT'er kan opnå nøjagtighedsklasser på 0,1 eller 0,2 til laboratorie- og kalibreringsapplikationer, mens standard industrielle toroidale CT'er typisk er specificeret til 0,5 eller 1. Beskyttelses-klasse toroidale CT'er er tilgængelige i 5P- og 10P-beskyttelsesklasser til relæbeskyttelsesklasser.
Sammenfattende repræsenterer den toroidale strømtransformator det højeste niveau af magnetisk ydeevne blandt vindues-type CT'er. Dens kontinuerlige toroidale kerne giver fremragende nøjagtighed, lav fasefejl og stabil drift, hvilket gør den til det foretrukne valg til præcisionsmåling og høj-sikkerhedsbeskyttelsesapplikationer. De vigtigste begrænsninger er installationsbesvær og højere omkostninger sammenlignet med simplere vindues- eller bar-design, men til applikationer, hvor målenøjagtigheden er altafgørende, er den toroidale CT ofte den bedst tilgængelige mulighed.