Shunt Transformers for Direct Current

La temperatura è uno dei fattori che più influenzano la stabilità e l’accuratezza di uno Shunt. Le leghe resistive utilizzate, come manganina o constantan, presentano un coefficiente termico molto basso, riducendo le variazioni di resistenza al variare della temperatura. Tuttavia, in condizioni ambientali estreme, può verificarsi una deriva che altera la caduta di tensione. Per mantenere la precisione, è consigliabile selezionare Shunt con materiali a compensazione termica e rispettare i limiti di temperatura operativa, generalmente compresi tra -20 °C e +60 °C.

Shunts are designed for direct current (DC), while current transformers (CTs) are intended for alternating current (AC). Shunts are chosen for high DC current measurements, typical of photovoltaic systems, railway traction systems, military equipment, or telecommunications power lines. Unlike current transformers (CTs), they offer an immediate and linear response across the entire measurement range, without delays due to magnetic transformation, making them ideal for precise measurements and low-latency control systems.

Sì, la progettazione personalizzata è uno dei principali vantaggi degli Shunt professionali. È possibile richiedere modelli con portate di corrente particolari, cadute di tensione specifiche (da 8 mV a 300 mV) e configurazioni meccaniche su misura. Anche i terminali, le connessioni e i materiali costruttivi possono essere adattati a condizioni operative estreme o a integrazioni con trasduttori esterni. Questa flessibilità consente di ottenere soluzioni perfettamente compatibili con le architetture di misura e i vincoli tecnici del cliente.

Shunt calibration is performed by comparing the voltage drop generated at the nominal current with a certified reference. To maintain the declared accuracy, periodic checks are recommended every 12–24 months, using reference instruments of a higher metrological class. In critical or energy metering applications, it is recommended to retain calibration certificates and report any deviations from the nominal values ​​to ensure the traceability of measurements over time.

Gli Shunt standard forniscono una caduta di tensione proporzionale alla corrente da misurare, che deve poi essere elaborata da strumenti esterni. Gli Shunt con trasduttore integrato, invece, convertono internamente questa tensione in un segnale analogico standard (ad esempio 4–20 mA o 0–10 V), pronto per essere acquisito da PLC, sistemi SCADA o datalogger. Questa soluzione riduce interferenze, semplifica il cablaggio e consente il monitoraggio remoto in tempo reale, mantenendo elevata precisione anche su lunghe distanze di trasmissione del segnale.

The shunt transformer, or current shunt, allows you to measure high DC currents by generating a voltage drop proportional and linearly related to the current flowing through it. This voltage, of a low and standardized value (typically 60–150 mV), can be easily detected by measuring instruments, data loggers, or signal converters. Using a shunt is essential when you want to measure currents too high to be directly detected by electronic instruments, while ensuring isolation, safety, and long-term stability.

La scelta di uno Shunt dipende da variabili tecniche come la corrente nominale, la caduta di tensione desiderata, la classe di precisione e la resistenza interna. È fondamentale anche valutare la dissipazione termica del resistore, che aumenta con la corrente, e la compatibilità con l’ambiente operativo (temperatura, umidità, vibrazioni). Per applicazioni industriali o ferroviarie, si preferiscono modelli con struttura in ottone o rame stagnato e bulloneria rinforzata, mentre in contesti di laboratorio si privilegiano versioni a basso coefficiente termico e stabilità metrologica elevata.

During installation, it is essential to ensure the terminals are properly tightened to avoid excessive contact resistance, which would introduce measurement errors. Shunts must be mounted in a stable position, away from heat sources and vibrations. It is also important to use conductors with adequate cross-section and shielded wiring if the signal must be transmitted over long distances. For high-current models, adequate cooling or ventilation is recommended to maintain the resistor’s operating temperature constant.

Shunts intended for industrial use must comply with international standards such as IEC 60115-1 and IEC 61010-1 for electrical safety, as well as IEC 60068 standards for resistance to vibration, shock, and temperature variations. Furthermore, models intended for railway or marine applications must comply with EN 50155 and IEC 60947-1 specifications, which define requirements for mechanical robustness and electrical stability. Compliance with these standards ensures operational reliability, safety, and longevity.