Trasformatori Shunt per Corrente Continua

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.

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.

Gli Shunt sono specifici per corrente continua (DC), mentre i TA sono destinati a corrente alternata (AC). Gli Shunt vengono scelti per misurazioni di corrente continua elevata, tipiche di impianti fotovoltaici, sistemi di trazione ferroviaria, apparati militari o linee di alimentazione per telecomunicazioni. A differenza dei TA, offrono una risposta immediata e lineare in tutto il campo di misura, senza ritardi dovuti alla trasformazione magnetica, risultando quindi ideali per misure precise e sistemi di controllo a bassa latenza.

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.

Il trasformatore Shunt, o derivatore di corrente, consente di misurare correnti elevate in corrente continua generando una caduta di tensione proporzionale e linearmente correlata alla corrente che lo attraversa. Questa tensione, di valore ridotto e standardizzato (tipicamente 60–150 mV), può essere facilmente rilevata da strumenti di misura, data logger o convertitori di segnale. L’uso dello Shunt è essenziale quando si desidera misurare correnti troppo alte per essere rilevate direttamente da strumenti elettronici, garantendo al contempo isolamento, sicurezza e stabilità nel tempo.

La calibrazione di uno Shunt avviene confrontando la caduta di tensione generata alla corrente nominale con un riferimento certificato. Per mantenere la precisione dichiarata, si raccomanda di effettuare verifiche periodiche ogni 12–24 mesi, utilizzando strumenti di riferimento a classe metrologica superiore. In applicazioni critiche o di contabilizzazione energetica, è consigliato conservare i certificati di taratura e riportare eventuali deviazioni rispetto ai valori nominali per assicurare la tracciabilità delle misure nel tempo.

Durante l’installazione è fondamentale garantire un corretto serraggio dei terminali per evitare resistenze di contatto eccessive, che introdurrebbero errori di misura. Gli Shunt devono essere montati in posizione stabile, lontano da fonti di calore e vibrazioni. È inoltre importante utilizzare conduttori con sezione adeguata e cablaggi schermati se il segnale deve essere trasmesso su lunghe distanze. Nei modelli ad alta corrente, è consigliato prevedere un adeguato raffreddamento o ventilazione per mantenere costante la temperatura operativa del resistore.

Gli Shunt destinati a impieghi industriali devono rispettare norme internazionali come IEC 60115-1 e IEC 61010-1 per la sicurezza elettrica, nonché gli standard IEC 60068 per la resistenza a vibrazioni, urti e variazioni termiche. Inoltre, i modelli destinati ad applicazioni ferroviarie o navali devono essere conformi alle specifiche EN 50155 e IEC 60947-1, che definiscono i requisiti di robustezza meccanica e stabilità elettrica. La conformità a tali norme garantisce affidabilità operativa, sicurezza e durata nel tempo.

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.