Un transformador de corrent toroidal és un tipus de TC de finestra o anell que utilitza un nucli magnètic-donut-toroidal-com a component magnètic primari. El nucli toroidal normalment està fet de material d'alta-permeabilitat, com ara l'acer al silici, el permalloy o la ferrita, que permet que el flux magnètic flueixi de manera eficient a través del nucli amb pèrdues mínimes. L'enrotllament secundari s'enrotlla al voltant del nucli toroidal i el conductor primari passa per l'obertura central, actuant com un bobinat primari d'una sola -volta.
La geometria toroidal ofereix diversos avantatges magnètics importants. El camí magnètic continu i tancat d'un nucli toroidal minimitza els buits d'aire i redueix la inductància de fuites, donant lloc a un acoblament magnètic eficient entre els circuits primaris i secundaris. Aquest acoblament eficient es tradueix en una alta precisió de mesura, un baix error de fase i un rendiment estable en una àmplia gamma de corrents primaris. La secció transversal circular-del nucli toroidal també distribueix el flux magnètic de manera uniforme, minimitzant la concentració de flux i reduint la distorsió harmònica en el corrent secundari.
Els TC toroidals s'utilitzen àmpliament en aplicacions de mesura de precisió on la precisió i l'estabilitat són crítiques. Es troben habitualment en analitzadors de qualitat d'energia, comptadors d'energia, instruments de laboratori i sistemes de control industrial. En aplicacions d'alta tensió, els TC toroidals s'utilitzen sovint en aparells de commutació aïllats de gas (GIS) i altres equips d'alta tensió compactes on el seu rendiment magnètic eficient i la seva mida compacta són avantatjoses.
Una de les consideracions pràctiques amb els TC toroidals és que el conductor primari s'ha de passar per l'obertura central durant la instal·lació, que normalment requereix desconnectar el circuit. Això limita el seu ús en aplicacions de modernització on la interrupció del circuit no és factible. A més, el nucli toroidal ha de tenir una mida adequada per al conductor primari i l'obertura de la finestra ha d'acomodar el cable o la barra colectora sense un espai lliure excessiu que pugui afectar la precisió de la mesura.
Des d'una perspectiva de rendiment, els TC toroidals estan disponibles en una àmplia gamma de classes de precisió i classificacions de càrrega. Els TC toroidals d'alta-precisió poden aconseguir classes de precisió de 0,1 o 0,2 per a aplicacions de laboratori i calibratge, mentre que els TC toroidals industrials estàndard s'especifiquen normalment a 0,5 o 1. Els TC toroidals de grau de protecció- estan disponibles en classes 5P i 10P per a aplicacions de protecció de relés.
En resum, el transformador de corrent toroidal representa el nivell més alt de rendiment magnètic entre els TC de tipus finestra{0}}. El seu nucli toroidal continu proporciona una precisió excel·lent, un error de fase baix i un funcionament estable, la qual cosa el converteix en l'opció preferida per a aplicacions de mesura de precisió i protecció d'alta-fiabilitat. Les principals limitacions són les molèsties d'instal·lació i un cost més elevat en comparació amb els dissenys més senzills de tipus finestra o barra-, però per a aplicacions on la precisió de mesura és primordial, el TC toroidal és sovint la millor opció disponible.