A feszültségváltó működési elve

Működési elve megegyezik a transzformátoréval, alapfelépítése szintén vasmag, valamint primer és szekunder tekercs. Jellemzője, hogy a kapacitás nagyon kicsi és viszonylag állandó, normál működés közben pedig közel van az üresjárathoz.
Maga a feszültségváltó impedanciája nagyon kicsi. A másodlagos oldal rövidre zárása után az áramerősség erősen megnő, és megégeti a tekercset. Emiatt a feszültségtranszformátor primer oldala biztosítékkal van összekötve, a szekunder oldal pedig megbízhatóan földelve van, hogy a szekunder oldal ne kerüljön nagy potenciállal a földre, ha a primer és a szekunder oldal szigetelése megsérül, ami személyi és felszerelési balesetek.
A méréshez használt feszültségtranszformátor általában egyfázisú, kéttekercses szerkezetté készül, és elsődleges feszültsége a mért feszültség (például a villamosenergia-rendszer hálózati feszültsége). Használható egyfázisban vagy VV alakban három fázisra csatlakoztatva. A laboratóriumban használt feszültségtranszformátor gyakran több leágazást tartalmaz a primer oldalon, hogy megfeleljen a különböző feszültségek mérési igényeinek. A védőföldelésre szolgáló feszültségtranszformátornak van egy harmadik tekercs is, amelyet három tekercses feszültségtranszformátornak neveznek. A háromfázisú harmadik tekercs nyitott háromszögben, a nyitott háromszög két kivezető vége pedig a földelő védőrelé feszültségtekercsére csatlakozik.
Normál működés közben az áramellátó rendszer háromfázisú feszültsége szimmetrikus, a harmadik tekercsre ható háromfázisú indukált elektromotoros erő összege pedig nulla. Az egyfázisú földelés megtörténtekor a nullapont eltolódik, és a nyitott háromszög kivezetései között nulla sorrendű feszültség jelenik meg, ami a relé működését idézi elő, ezáltal védi az energiarendszert.
Amikor nulla sorrendű feszültség jelenik meg a tekercsben, akkor a megfelelő vasmagban nulla sorrendű mágneses fluxus jelenik meg. Emiatt ez a háromfázisú feszültségtranszformátor egy oldalkeretes vasmagot (10 kV és kisebb) vagy három egyfázisú feszültségtranszformátort alkalmaz. Ennél a transzformátornál a harmadik tekercs pontossági követelménye nem magas, de bizonyos túlgerjesztési karakterisztikával kell rendelkeznie (azaz a primer feszültség növekedésével a vasmagban a mágneses fluxussűrűség is egy megfelelő többszörösével nő anélkül, hogy kár).
A feszültségtranszformátor nélkülözhetetlen elektromos készülék az energiaátviteli és áramellátó rendszerekben, például erőművekben és alállomásokban. A precíziós feszültségtranszformátor egy olyan műszer, amelyet elektromos tesztlaboratóriumokban használnak a mérési határérték kiterjesztésére, valamint feszültség, teljesítmény és elektromos energia mérésére. A feszültségtranszformátorok nagyon hasonlítanak a transzformátorokhoz, mindkettőt a vonal feszültségének átalakítására használják.
Miért szükséges átalakítani a vezeték feszültségét? Ennek az az oka, hogy a vonal feszültsége nagymértékben változik az energiatermelés, az átvitel és a fogyasztás különböző helyzetei szerint. Némelyik alacsony feszültségű 220 V és 380 V, van, amelyik több tízezer voltos vagy akár több százezer voltos nagyfeszültségű. Ezen kis- és nagyfeszültségek közvetlen méréséhez a hálózati feszültségnek megfelelő kis- és nagyfeszültségű voltmérőket és egyéb műszereket és reléket kell készíteni. Ez nem csak a műszergyártásban fog nagy nehézségeket okozni, hanem, ami még fontosabb, nem lehet közvetlenül nagyfeszültségű műszereket készíteni és a nagyfeszültségű vezetékeken feszültséget mérni, és egyáltalán nem megengedett.