Sekonder (ikincil) akımı ile primer akımı orantılı olan ve bu iki akım arasındaki faz farkı yaklaşık 0° olan transformatörlere akım transformatörleri denir. Akım transformatörlerinin primer sargısından ölçülecek yük akımı sekonderinden de ölçü aletleri ya da koruma röleleri gibi aletlerin akımları geçer.
Akım trafoları gerilimin yüksekliğine ya da düşüklüğüne bakılmaksızın yüksek akımların ölçülmesinde kullanılır. Yüksek hassasiyetli transformatörlerdir. Primer ve sekonder akımları oranı yük ile çok az değişir. Çıkış akımları primer akımının anma değerine bağlı olmaksızın, 1-2-5 veya 10 A ’den biri olabilir. Pratik olması sebebiyle çok oranlı trafolar tercih edilebilir. Bir transformatörde oran değişikliği,
- Primer sarım sayısını değiştirerek,
- Sekonder sarım sayısını değiştirerek
- Primer ve sekonder sarım sayısını değiştirerek
şeklinde yapılabilir. Bu üç yöntem içerisinde en ucuz ve avantajlı olan yöntem, primer sarım sayısını değiştirmektir. Yüksek gerilim hatlarında Akım transformatörleri ölçme ve sistem koruması için kullanıldıklarından güçleri küçüktür ve genellikle 15-200 VA aralığındadır.
Akım Trafosunun sekonderine bağlanabilecek cihazların toplam gücü ile, cihaz bağlantısında kullanılacak kablo gücünün toplamı akım trafosunun gücünü belirler. Bu yüzden sekondere bağlanacak cihaz güçlerinin bilinmesi ve akım trafosu ile cihazlar arasında kullanılan kablo gücünün hesaplanması gerekir.
Kablo kesiti, kablo boyu ve iletken cinsine göre kablo direnci (Rk= 2 x L / K x q) bulunup, Pk= I2 x Rk formülüyle kablo gücü hesaplanır.
Örnek olarak;
Röle gücü 10 VA, sekonder akımı 5 A ve 10 metre 1,5mm2 bakır kablo kullanılmakta olan bir sistem için hesaplama yapılmak istendiğinde,
Bakır iletkenlik katsayısı K= 56 Ω /mm2
Rk= 2 x 10 / 56 x 1,5 Rk= 0,24 Ω bulunur.
Pk= 52 x 0,24 Pk= 6 VA bulunur.
Toplam güç= 10 + 6 = 16 VA
Gelecekte oluşabilecek %25’lik güç artışı da dikkate alınırsa,
Toplam güç= 10 + 6 + 4 = 20 VA olacaktır.
Yüksek gerilim hatlarında akım ölçülürken güvenlik nedeniyle akım transformatörleri muhakkak kullanılmalıdır. Primer ve sekonder sargılar arasındaki yalıtım, yüksek gerilim hattının faz gerilimi ve gerilim dalgalanmalarına dayanacak şekilde yapılmalıdır.