Het gebruik van shuntweerstanden in energiemeters

Het gebruik van shuntweerstanden in energiemeters

Update:2023-03-15
Summary: Shunt weerstanden zijn speciale soorten stroomsensoren die een output van mill...
Shunt weerstanden zijn speciale soorten stroomsensoren die een output van millivolt naar een meetinstrument of ander apparaat sturen, in verhouding tot de stroom die door de shunt vloeit. Ze worden vaak gebruikt in vermogensmeters, maar zijn ook in andere toepassingen te vinden.
Een shunt bestaat meestal uit twee geleidende metalen aan de zijkanten en verbonden door een band van gespecialiseerd metaal, manganine genaamd, dat is ontworpen om te voorkomen dat de stroom erdoorheen kortsluiting veroorzaakt of doorbrandt. Ze worden vaak gebruikt in DC-instrumenten (gelijkstroom) om het bereik van een meetinstrument te vergroten wanneer de gemeten stroom te hoog is voor de meter om direct te meten, meestal in het bereik van 50 ampère.
De shunt kan worden aangesloten op een lijn of nulleider, afhankelijk van de toepassing. In de meeste energiemeters wordt naar de shunt verwezen met betrekking tot de lijnspanning om common-mode spanningsproblemen en verwarmingsproblemen te voorkomen die optreden bij het gebruik van de shunt in een enkelfasige meter.
Het is belangrijk om de shuntweerstand te selecteren op basis van de toepassing en de belasting waarmee de shunt wordt gebruikt, om de vermogensdissipatie van de shunt te minimaliseren. Het is ook belangrijk om te bedenken dat een shunt geen onuitputtelijke bron van energie is en onderhevig kan zijn aan de effecten van magnetische manipulatie of opwarmingsproblemen.
Dit type shunt wordt niet aanbevolen voor gebruik in de interne circuits van de meter, die moeten worden afgeschermd tegen aanvallen van externe magnetische velden. Het kan echter nuttig zijn bij het detecteren van manipulatie van de wisselstroomvoeding van de meter.
Een sabotagetechniek is het verwijderen van de neutrale verbinding van de meter, waardoor de meter geen spanning kan detecteren. Dit heeft geen invloed op de RMS-vermogensmetingen of actieve vermogensmetingen, maar kan wel van invloed zijn op de ADC van de meter.
Een andere sabotagetechniek is het wijzigen van de volgorde van de shuntingangsklemmen op de J25-header, waardoor de ADC-offsets in de huidige kanalen zullen veranderen. Deze verandering in de ADC-offsets kan worden gedetecteerd door een offset-kalibratiefunctie die wordt gebruikt door de pc-GUI van de meter om de meeste ADC-offsets van beide huidige kanalen af ​​te trekken. Dit wordt gedaan om de afstemming van de lijn- en neutrale ADC-kanalen te verbeteren, die aanzienlijk verschillende ADC-offsets hebben vanwege hun verschillende versterkingen die erop worden gebruikt.
Deze offsets kunnen worden gedetecteerd door de ADC van de meter, die de meter vervolgens zal activeren om de stroomdetectiemodus in te gaan. De pc-GUI van de meter gebruikt deze informatie vervolgens om een ​​alarm te activeren wanneer de overeenkomstige stroomdetectieregisters van de ADC in waarde veranderen.
In dit scenario werkt de AC/DC-hoofdvoeding van de meter niet en moet een back-upvoeding, zoals een batterij, worden gebruikt om de meter van stroom te voorzien. Dit is te onderscheiden van een stroomuitvalsituatie door de aanwezigheid van lijnstroom op de meter, die niet aanwezig zal zijn als de nulaansluiting van de meter is verwijderd.