Структура трансформатор тока очень похож на обычный трансформатор. Железный сердечник трансформатора тока состоит из пластин кремнистой стали. Трансформатор тока (ТТ) в основном имеет один или несколько витков первичной обмотки большой площади поперечного сечения. В некоторых случаях полоска, по которой проходит большой ток, может выступать в качестве первичной обмотки. Он включен последовательно с линией, по которой идет большой ток.

Трансформатор тока состоит из первичной катушки, вторичной катушки, железного сердечника, изолирующей скобы и выходной клеммы. Железный сердечник трансформатора тока изготовлен из ламинированных листов кремнистой стали. Его первичная катушка включена последовательно с основной цепью, и через измеряемый ток I1 в железном сердечнике создается переменный магнитный поток, так что вторичная катушка индуцирует соответствующий вторичный ток I2. Если не учитывать потери возбуждения, то I1n1=I2n2, где n1 и n2 — количество витков первичной и вторичной катушек соответственно. Коэффициент преобразования трансформатора тока составляет K=I1/I2=n2/n1.

Поскольку первичная катушка трансформатора тока подключена к главной цепи, первичную катушку необходимо заземлить с помощью изоляционного материала, соответствующего напряжению первичной линии, чтобы обеспечить безопасность вторичной цепи и тела человека. Вторичная цепь состоит из последовательно соединенных вторичной обмотки трансформатора тока, прибора и токовой катушки реле. Трансформаторы тока можно условно разделить на две категории: трансформаторы тока для измерения и трансформаторы тока для защиты.

Принцип действия трансформатора тока основан на принципе электромагнитной индукции. Первичная обмотка часто пропускает через себя весь ток линии. Когда трансформатор тока работает, его вторичная цепь всегда замкнута. Поэтому измерительный прибор и схема защиты подключаются последовательно с катушкой. Импеданс очень мал, а рабочее состояние трансформатора тока близко к короткому замыканию.