Что такое шунт в электричестве

Измерительные ш унты

Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима шунта , к которым подводится ток I , называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными.

К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора.

Что такое шунт в электричестве

Измерительный ш унт характеризуется номинальным значением входного тока I ном и номинальным значением выходного напряжения U ном . Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта :

R ш= U ном / I ном

Ш унты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.

Что такое шунт в электричестве

Рис. 1. Схема соединения измерительного механизма с шунтом

На рис. 1 приведена схема включения магнитоэлектрического механизма измерительного прибора с шунтом R ш. Ток I и протекающий через измерительный механизм, связан с измеряемым током I зависимостью

I и = I (R ш / R ш + R и),

где R и — сопротивление измерительного механизма.

Если необходимо, чтобы ток I и был в n раз меньше тока I , то сопротивление шунта должно быть:

где n = I / I и — коэффициент шунтирования.

Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с наружными шунтами В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.

На рис. 2 показан наружный шунт на 2000 А Он имеет массивные наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластин, впаянных между ними. Зажимы шунта А и Б — токовые.

Что такое шунт в электричестве

Рис 2 Наружный шунт

Измерительный механизм присоединяют к потенциальным зажимам В и Г, между которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.

Что такое шунт в электричествеНаружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. Калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.

Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения.

На рис. 3, а, б показаны схемы многопредельных шунтов. Многопредельный шунт состоит из нескольких резисторов, которые можно переключать в зависимости от предела измерения рычажным переключателем (рис. 3, а) или путем переноса провода с одного зажима на другой (рис. 3, б).

Читайте также:  Как завалить дерево в нужную сторону бензопилой

При работе шунтов с измерительными приборами на переменном токе возникает дополнительная погрешность от изменения частоты, так как сопротивления шунта и измерительного механизма поразному зависят от частоты.

Что такое шунт в электричестве

Рис.3. Схемы многопредельных измерительных шунтов: a — шунта с рычажным переключателем, б — шунта с отдельными выводами

Шунты разделяются на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.

Что такое шунт в электричестве

Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока непосредственно реагируют измерительные механизмы вольтметров.

Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, например, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.

Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом (рис. 4). Ток I и в цепи, состоящий из измерительного механизма с сопротивлением Rи и добавочного резистора с сопротивлением Rд, составит:

где U — измеряемое напряжение.

Если вольтметр имеет предел измерения Uном и сопротивление измерительного механизма Rи и при помощи добавочного резистора Rд надо расширить предел измерения в n раз, то, учитывая постоянство тока I и, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:

U ном / R и = n U ном / (Rи + Rд)

Что такое шунт в электричестве

Рис 4. Схема соединения измерительного механизма с добавочным резистором

Добавочные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала. Они применяются в цепях постоянного и переменного тока.

Что такое шунт в электричествеДобавочные резисторы, предназначенные для работы на переменном токе, имеют бифилярную обмотку для получения безреактивного сопротивления.

При применении добавочных резисторов не только расширяются пределы измерения вольтметров, но и уменьшается их температурная погрешность.

В переносных приборах добавочные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения (рис. 5).

Что такое шунт в электричестве

Рис. 5. Схема многопредельного вольтметра

Добавочные резисторы бывают внутренние и наружные. Последние выполняются в виде отдельных блоков и подразделяются на индивидуальные и калиброванные. Индивидуальный резистор применяется только с тем прибором, который с ним градуировался. Калиброванный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора.

Что такое шунт в электричестве

Калиброванные добавочные резисторы делятся на классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Они выполняются на номинальные токи от 0,5 до 30 мА.

Читайте также:  Получение резины вулканизацией каучука

Добавочные резисторы применяются для преобразования напряжений до 30 кВ.

шунт — шунт, а … Русский орфографический словарь

шунт — а; м. [англ. shunt] Электрическая цепь, включаемая параллельно основному участку электрической цепи измерительного прибора или устройства для ослабления тока в основной цепи. * * * шунт (англ. shunt ответвление), электрический проводник или… … Энциклопедический словарь

шунт — (англ. shunt) электрическая или магнитная цепь, включаемая параллельно основному участку электрической или магнитной цепи измерительного прибора или устройства для ослабления тока (магнитного потока) в основной цепи. Новый словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка

шунт — проводник, магнитопровод, ответвление Словарь русских синонимов. шунт сущ., кол во синонимов: 5 • анастомоз (5) • … Словарь синонимов

ШУНТ — (англ. shunt ответвление) электрический проводник или магнитопровод, присоединяемый параллельно участку электрической или магнитной цепи для ответвления части электрического тока (магнитного потока) в обход данного участка … Большой Энциклопедический словарь

шунт — шунт, а; мн. шунты, ов … Русское словесное ударение

шунт — м. Электрическая цепь, включаемая параллельно основному участку электрической цепи измерительного прибора или устройства для ослабления тока в основной цепи. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

ШУНТ — сопротивление, включаемое параллельно измерительному прибору (напр. амперметру) для уменьшения величины проходящего по нему тока. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

ШУНТ — сопротивление, включаемое в цепь постоянного тока параллельно с другим прибором (напр. амперметром или толстой обмоткой ваттметра и счетчика) для уменьшения силы тока, проходящего через обмотку прибора. Технический железнодорожный словарь. М.:… … Технический железнодорожный словарь

шунт — іменник чоловічого роду … Орфографічний словник української мови

шунт — [IEV number 313 09 04] EN shunt resistor connected in parallel with the current circuit of a measuring instrument in order to extend its measuring range NOTE – A shunt is generally intended to prov >Справочник технического переводчика

Мощность, потребляемая подвижной рамкой магнитоэлектрического прибора, невелика. В довольно грубом техническом приборе сопротивление рамки составляет примерно 5 ом. Для отклонения стрелки прибора на полную шкалу требуется пропустить через рамку ток в 15 ма падение напряжения на рамке при этом 75 мв, а мощность, потребляемая прибором, — около Viooo βτ. Но часто приходится измерять токи и напряжения, значительно отличающиеся от тех данных, на которые может быть выполнена рамка.

Читайте также:  Какой гидроцилиндр подойдет для дровокола

Чтобы измерять более высокие напряжения, последовательно с измерительной рамкой включают добавочное сопротивление — «добавку», как говорят для краткости речи (фиг. 3-10).

Если вольтметр предназначен для измерения напряжений в несколько тысяч вольт (такие киловольтметры

Что такое шунт в электричестве

Фиг. 3-10. Добавочное сопротивление на 15 000 в для магнито-электрического киловольтметра.

стоят, например, в установках для высокочастотного нагрева), то на этом добавочном сопротивлении падает напряжение, в десятки тысяч раз большее, чем на измерительной рамке. На то, чтобы отклонить рамку, затрачиваются всего лишь десятитысячные доли мощности, потребляемой измерительной цепью. Сам прибор потребляет на отклонение стрелки меньше 7ι ооо вт, но во всей измерительной цепи — в добавочном сопротивлении прибора — потребляется больше десятка ватт.

Что такое шунт в электричестве

Фиг. 3-11. Схема включения амперметра с шунтом.

Что такое шунт в электричестве

Фиг. 3-12. Шунт на 10000 а для магнитоэлектрического прибора.

К зажимам т подключается цепь главного тока, к зажимам л—прибор.

Это очень неэкономичное расходование мощности, и в маломощных устройствах такой вольтметр с добавочным сопротивлением нельзя применять. Например, как уже было сказано, простым магнитоэлектрическим вольтметром нельзя измерять напряжение в сеточных и анодных цепях приемных радиоламп: такой вольтметр даст неверные, сильно заниженные показания.

Когда приходится измерять большой ток, то по подвижной рамке пускают лишь незначительную часть его. Весь ток проходит по шунту — малоомному сопротивлению, выполненному из толстых манганиновых лент, лишь одна тысячная или десятитысячная доля от всего тока ответвляется в рамку измерительного прибора (фиг. 3-11 и 3-12). И в этом случае в шунте гибнет мощность, в тысячи раз больше той, что используется для отклонения стрелки измерительного прибора.

В установках для электролиза, где токи измеряются тысячами и даже десятками тысяч ампер, измерительный шунт вырастает в грандиозное сооружение, в нем теряются сотни ватт мощности. Здесь приходится переходить к другим методам измерении

Для работы в лабораториях удобны многошкальные приборы. Внутри кожуха прибора крепится несколько шунтов и добавок. Переключателем можно установить прибор на ту или иную шкалу: например, 1,5—15—150 в; 0,15—0,5—1,5 а.

Источник: Электричество работает Г.И.Бабат 1950-600M