電壓互感器其工作原理與變壓器相同，基本結構也是鐵心和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定，正常運行時(shí)接近于空載狀態(tài)。

　　電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長(cháng)而燒毀線(xiàn)圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時(shí)，副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。

　　測量用電壓互感器一般都做成單相雙線(xiàn)圈結構，其原邊電壓為被測電壓(如電力系統的線(xiàn)電壓)，可以單相使用，也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。實(shí)驗室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的，以適應測量不同電壓的需要。供保護接地用電壓互感器還帶有一個(gè)第三線(xiàn)圈，稱(chēng)三線(xiàn)圈電壓互感器。

　　三相的第三線(xiàn)圈接成開(kāi)口三角形，開(kāi)口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線(xiàn)圈聯(lián)接。

　　正常運行時(shí)，電力系統的三相電壓對稱(chēng)，第三線(xiàn)圈上的三相感應電動(dòng)勢之和為零。一旦發(fā)生單相接地時(shí)，中性點(diǎn)出現位移，開(kāi)口三角的端子間就會(huì )出現零序電壓使繼電器動(dòng)作，從而對電力系統起保護作用。

　　線(xiàn)圈出現零序電壓則相應的鐵心中就會(huì )出現零序磁通。為此，這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心(10KV及以下時(shí))或采用三臺單相電壓互感器。對于這種互感器，第三線(xiàn)圈的準確度要求不高，但要求有一定的過(guò)勵磁特性(即當原邊電壓增加時(shí)，鐵心中的磁通密度也增加相應倍數而不會(huì )損壞)。