L'uso di resistori shunt nei contatori di energia

L'uso di resistori shunt nei contatori di energia

Update:2023-03-15
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Resistenze di shunt sono tipi speciali di sensori di corrente che inviano un'uscita in millivolt a uno strumento indicatore, o altro dispositivo, in proporzione alla corrente che scorre attraverso lo shunt. Sono spesso utilizzati nei misuratori di potenza, ma possono essere trovati anche in altre applicazioni.
Uno shunt è solitamente costituito da due metalli conduttivi sui lati e collegati da una banda di metallo specializzato, chiamato manganina, progettato per impedire che il flusso di corrente attraverso di esso provochi il cortocircuito o la bruciatura dello shunt. Sono comunemente usati negli strumenti CC (corrente continua) per estendere la portata di uno strumento indicatore quando la corrente misurata è troppo alta per essere misurata direttamente dal misuratore, solitamente nella gamma di 50 ampere.
Lo shunt può essere collegato a una linea o neutro, a seconda dell'applicazione. Nella maggior parte dei contatori di energia, lo shunt è referenziato rispetto alla tensione di linea per evitare problemi di tensione di modo comune e problemi di riscaldamento che sorgono quando si utilizza lo shunt in un misuratore monofase.
È importante selezionare la resistenza dello shunt in base all'applicazione e al carico con cui viene utilizzato lo shunt, al fine di ridurre al minimo la dissipazione di potenza dello shunt. È inoltre importante considerare che uno shunt non è una fonte inesauribile di energia e può essere soggetto agli effetti di manomissioni magnetiche o problemi di riscaldamento.
Questo tipo di shunt non è raccomandato per l'uso nei circuiti interni del misuratore, che devono essere schermati da attacchi di campi magnetici esterni. Tuttavia, può essere utile per rilevare manomissioni sull'alimentazione CA del misuratore.
Una tecnica di manomissione consiste nel rimuovere la connessione neutra dal misuratore, il che impedirà al misuratore di rilevare la tensione. Ciò non influirà sulle letture della potenza RMS o sulle letture della potenza attiva, ma potrebbe influire sull'ADC del misuratore.
Un'altra tecnica di manomissione consiste nel modificare l'ordine dei terminali di ingresso shunt sull'intestazione J25, che modificherà gli offset ADC nei canali correnti. Questo cambiamento negli offset dell'ADC può essere rilevato da una funzione di calibrazione dell'offset utilizzata dalla GUI del PC del misuratore per sottrarre la maggior parte degli offset dell'ADC da entrambi i canali correnti. Questo viene fatto per migliorare la corrispondenza della linea e dei canali ADC neutri, che hanno offset ADC significativamente diversi a causa dei loro diversi guadagni utilizzati su di essi.
Questi offset possono essere rilevati dall'ADC del misuratore, che attiverà quindi il misuratore per entrare in modalità di rilevamento della corrente. La GUI del PC del misuratore utilizzerà quindi queste informazioni per attivare un allarme quando i corrispondenti registri di rilevamento della corrente dell'ADC cambiano di valore.
In questo scenario, l'alimentatore CA/CC principale del misuratore non funziona ed è necessario utilizzare un alimentatore di riserva, ad esempio una batteria, per alimentare il misuratore. Ciò può essere distinto da una situazione di interruzione di corrente dalla presenza di corrente di linea sul contatore, che non sarà presente se il collegamento neutro del contatore è stato rimosso.