עקרון העבודה של שנאי מתח

עקרון העבודה שלו זהה לזה של השנאי, והמבנה הבסיסי שלו הוא גם ליבת ברזל ופיתולים ראשוניים ומשניים. המאפיין הוא שהקיבולת קטנה מאוד וקבועה יחסית, והיא קרובה למצב ללא עומס בזמן פעולה רגילה.
העכבה של שנאי המתח עצמו קטנה מאוד. ברגע שהצד המשני יקצר, הזרם יגדל בחדות וישרוף את הסליל. מסיבה זו, הצד הראשוני של שנאי המתח מחובר עם נתיך, והצד המשני מקורק בצורה מהימנה כדי למנוע מהצד המשני להיות בעל פוטנציאל גבוה לאדמה כאשר הבידוד של הצדדים הראשוני והמשני ניזוק, מה שגורם תאונות אישיות וציוד.
שנאי המתח למדידה עשוי בדרך כלל למבנה חד-פאזי של סליל דו-פאזי, והמתח העיקרי שלו הוא המתח הנמדד (כגון מתח הקו של מערכת החשמל). ניתן להשתמש בו בפאזה אחת או לחבר בצורת VV לשלושה שלבים. לשנאי המתח המשמש במעבדה יש ​​לרוב ברזים מרובים בצד הראשוני כדי לענות על הצרכים של מדידת מתחים שונים. לשנאי המתח להארקת מגן יש גם סליל שלישי, הנקרא שנאי מתח תלת-סליל. הסליל השלישי התלת פאזי מחובר במשולש פתוח, ושני קצוות היציאה של המשולש הפתוח מחוברים לסליל המתח של ממסר ההגנה על הארקה.
במהלך פעולה רגילה, המתח התלת-פאזי של מערכת החשמל הוא סימטרי, וסכום הכוח האלקטרו-פאזי המושרה על הסליל השלישי הוא אפס. ברגע שמתרחשת הארקה חד פאזית, הנקודה הנייטרלית נעקרה, ומתח ברצף אפס יופיע בין המסופים של המשולש הפתוח כדי לגרום לממסר לפעול, ובכך להגן על מערכת החשמל.
כאשר מופיע מתח ברצף אפס בסליל, יופיע שטף מגנטי ברצף אפס בליבת הברזל המתאימה. מסיבה זו, שנאי מתח תלת פאזי זה מאמץ ליבת ברזל בעול צד (10kV ומטה) או שלושה שנאי מתח חד פאזיים. עבור שנאי זה, דרישת הדיוק של הסליל השלישי אינה גבוהה, אך היא נדרשת להיות בעלת מאפיין עירור יתר מסוים (כלומר, כאשר המתח הראשוני גדל, צפיפות השטף המגנטי בליבת הברזל עולה גם היא בכפולה מתאימה ללא נֵזֶק).
שנאי מתח הוא מכשיר חשמלי הכרחי עבור מערכות העברת חשמל ואספקת חשמל כגון תחנות כוח ותחנות משנה. שנאי מתח מדויק הוא מכשיר המשמש במעבדות בדיקה חשמליות כדי להרחיב את מגבלת המדידה ולמדוד מתח, הספק ואנרגיה חשמלית. שנאי מתח דומים מאוד לשנאים, ששניהם משמשים להמרת המתח בקו.
מדוע יש צורך לשנות את המתח בקו? הסיבה לכך היא שהמתח בקו משתנה מאוד בהתאם למצבים השונים של ייצור חשמל, הולכה וצריכה. חלקם מתח נמוך 220V ו-380V, וחלקם מתח גבוה של עשרות אלפי וולט או אפילו מאות אלפי וולט. כדי למדוד ישירות מתחים נמוכים וגבוהים אלה, יש צורך לייצר מדי מתח נמוך וגבוה מתאימים ומכשירים וממסרים אחרים בהתאם למתח הקו. זה לא רק יביא קשיים גדולים לייצור המכשיר, אלא יותר מכך, אי אפשר לייצר ישירות מכשירי מתח גבוה ולמדוד מתח ישירות בקווי מתח גבוה, וזה ממש אסור.