Toroidaalinen virtamuuntaja on eräänlainen ikkuna- tai rengas-CT, joka käyttää toroidista -donitsin-muotoista-magneettista ydintä ensisijaisena magneettisena komponenttina. Toroidaalinen ydin on tyypillisesti valmistettu korkean -läpäisevyyden materiaalista, kuten piiteräksestä, permalloystä tai ferriitistä, mikä mahdollistaa magneettivuon virtauksen tehokkaasti ytimen läpi minimaalisilla häviöillä. Toisiokäämi kierretään toroidisen sydämen ympärille, ja ensiöjohdin kulkee keskiaukon läpi toimien yksikierrosena ensiökääminä.
Toroidinen geometria tarjoaa useita tärkeitä magneettisia etuja. Toroidisen sydämen suljettu, jatkuva magneettinen reitti minimoi ilmaraot ja vähentää vuodon induktanssia, mikä johtaa tehokkaaseen magneettiseen kytkentään ensiö- ja toisiopiirien välillä. Tämä tehokas kytkentä merkitsee suurta mittaustarkkuutta, pientä vaihevirhettä ja vakaata suorituskykyä useilla ensiövirroilla. Toroidaalisen ytimen pyöreä poikkileikkaus-jakaa myös magneettivuon tasaisesti, minimoiden vuon keskittymisen ja vähentäen harmonista vääristymää toisiovirrassa.
Toroidaalisia CT:itä käytetään laajalti tarkkuusmittaussovelluksissa, joissa tarkkuus ja vakaus ovat kriittisiä. Niitä löytyy yleisesti virranlaadun analysaattoreista, energiamittareista, laboratorioinstrumenteista ja teollisuuden valvontajärjestelmistä. Korkeajännitesovelluksissa toroidisia CT:itä käytetään usein kaasu-eristetyissä kytkinlaitteissa (GIS) ja muissa pienikokoisissa korkeajännitelaitteissa, joissa niiden tehokas magneettinen suorituskyky ja pieni koko ovat edullisia.
Yksi käytännöllisistä näkökohdista toroidisissa CT:issä on, että ensiöjohdin on ohjattava keskiaukon läpi asennuksen aikana, mikä tyypillisesti vaatii piirin irrottamista. Tämä rajoittaa niiden käyttöä jälkiasennettavissa sovelluksissa, joissa piirin katkaisu ei ole mahdollista. Lisäksi toroidinen sydän on mitoitettava ensisijaiselle johtimelle sopivasti ja ikkuna-aukon on mahduttava kaapeli tai virtakisko ilman liiallista välystä, joka voisi vaikuttaa mittaustarkkuuteen.
Suorituskyvyn näkökulmasta toroidisia CT:itä on saatavana useissa tarkkuusluokissa ja kuormitusluokissa. Korkean-tarkkuuden toroidi-CT:t voivat saavuttaa tarkkuusluokiltaan 0,1 tai 0,2 laboratorio- ja kalibrointisovelluksissa, kun taas tavanomaiset teolliset toroidiset CT:t määritetään yleensä arvoksi 0,5 tai 1. Suojausluokan -toroidiset CT:t ovat saatavilla 5P- ja 10P-luokissa releen suojaussovelluksiin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että toroidinen virtamuuntaja edustaa korkeinta magneettisuorituskykyä ikkuna{0}}tyyppisten CT:iden joukossa. Sen jatkuva toroidaalinen ydin tarjoaa erinomaisen tarkkuuden, pienen vaihevirheen ja vakaan toiminnan, joten se on ensisijainen valinta tarkkuusmittauksiin ja korkean -luotettavuuden suojaussovelluksiin. Tärkeimmät rajoitukset ovat asennuksen vaikeus ja korkeammat kustannukset verrattuna yksinkertaisempiin ikkuna--tyyppisiin malleihin, mutta sovelluksissa, joissa mittaustarkkuus on ensiarvoisen tärkeää, toroidaalinen CT on usein paras vaihtoehto.