Shunt (Eléctrico)

Shunt(Eléctrico) Concepto: Es una carga resistiva a través de la cual se deriva una corriente eléctrica.

Shunt. Es una resistencia relativamente pequeña, pero de valor constante, que sirve para ampliar los límites de medición de la intensidad de corriente de algunos aparatos de medida.

Introducción

El shunt, término que se deriva de la palabra inglesa shunt, y que significa derivación, es una resistencia relativamente pequeña, pero de valor constante. El shunt sirve para ampliar los límites de medición de la intensidad de corriente de algunos aparatos de medida y se conecta en serie al circuito a medir, mientras que en paralelo al shunt se conecta el instrumento de medida. En tal caso la corriente a medir crea una derivación que es registrada por el instrumento de medición.

Funcionamiento

Cuando se necesita medir una corriente cuyo valor es mayor que la que puede soportar el instrumento de medida, se agrega un shunt en serie con la carga y paralelo al shunt se conecta el instrumento, el que puede tener conectado a su vez una resistencia adicional en serie que permite ajustar la corriente nominal del mismo.

De esta forma sola­mente una intensidad pequeña de corriente pasa por el mecanismo de medida, lo que facilita sustancialmente su fabricación y servicio. Por lo general el shunt y el galvanómetro del instrumento aparecen formando una misma unidad como es el caso de los amperímetros. Para no alterar la distribución de corrientes en las ramas formadas por el shunt y el galvanómetro con la resistencia adicional al variar la temperatura, es necesario asegurar la constancia del coeficiente de shuntado. Para ello, el shunt se fabrica de manganina, o sea, de una aleación cuyo coeficiente de temperatura es próximo a cero y que no forma un par termoeléctrico con el cobre. Para eliminar la acción del calentamiento, en serie al enrollado de cobre de la bobina del instrumento, se conecta la resistencia adicional elaborada también con manganina.

Los shunts se usan sólo con los mecanismos de medida cuyo consumo propio es pequeño, ya que el calentamiento del shunt es mayor que el calentamiento del mecanismo de medida. Por esta causa, únicamente los mecanismos de medida de sistemas magneto­eléctrico y rectificador se dotan de shunts. Un mismo aparato con un juego de shunts puede servir para medir corrientes de la más variada intensidad. Con frecuencia, los shunts se colocan dentro del cuerpo del aparato, como es el caso de muchos amperímetros.

En las instalaciones de corriente alterna, para ampliar los límites de medición de corriente, los aparatos se conectan a través de los transformadores de medida de corriente. Para limitar la corriente del galvanómetro a su valor nominal se utiliza una resistencia adicional en serie con la bobina del mecanismo de medida (galvanómetro), pues este está calculado para una determinada intensidad de corriente (corriente nominal) con la cual la aguja del aparato se desvía a toda escala. En la mayoría de los galvanómetros esta corriente es relativamente pequeña (de 0,1 a 50 mA, aproximadamente). También la resistencia de su arrolla­miento de cobre es relativamente pequeña y la completa la resistencia adicional. Por consiguiente, la resistencia adicional necesaria es igual a la tensión nominal del galvanómetro entre su corriente nominal menos la resistencia de la bobina del instrumento.

La resistencia de todo el circuito del instrumento de medición debe ser fija e independiente de la temperatura y la frecuencia de corriente alterna. La resistencia adicional se produce de manganina o constantán y para evitar el influjo de la frecuencia, la resistencia no debe ser reactiva, con este fin el alambre de la misma se enrolla de modo bifilar o en una capa sobre una fina lámina aislante.

Los circuitos de tensión de los vatímetros, fascímetros, fre­cuencímetros y otros aparatos también se dotan de resistencias adicionales. Según sea la potencia disipada por la resistencia adicional y la tensión nominal, la resistencia adicional se coloca en el cuerpo del aparato o se instala fuera de él.

En un instrumento de medición con shunt, la corriente a medir será igual al coeficiente constante del shunt por la corriente nominal del instrumento, entiéndase coeficiente del shunt a las veces por las que se debe multiplicar el valor de la corriente que circula por el galvanómetro para obtener el valor real de la corriente que circula por la carga.

Aplicación

El shunt es muy utilizado en instrumentos de medición como los amperímetros y los vatímetros para aumentar el rango de medición de estos. Es usado en circuitos en los que es necesario censar o detectar determinados límites de corriente como en el caso de los protectores de sobretensión y en la protección de fuentes de alimentación. Los condensadores en ocasiones suelen ser usados como shunts para derivar una señal de una frecuencia determinada o detectar valores picos de esta.

Fuente

• Fundamentos de electrotecnia. A.S.Kasatkin. Editorial Mir Moscú.Mir Moscú
• Fundamentos de electrotecnia. M. Kuznetsov. Editorial Mir Moscú. ISBN 5-03-000159-X