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En [[électricité]], un '''shunt''' est un dispositif de très faible [[Impédance (électricité)|impédance]] relative à la charge qui permet au [[Courant électrique|courant]] de passer d'un point à un autre d'un circuit électrique en utilisant très peu d’énergie. Il peut servir : |
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* de connecteur : pour réaliser une liaison entre deux points d'un circuit (exemple : bornier d'un moteur triphasé étoile-triangle) |
* de connecteur : pour réaliser une liaison entre deux points d'un circuit (exemple : bornier d'un moteur triphasé étoile-triangle) ; |
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* de shunt de mesure : une [[Résistance (électricité)|résistance]] permettant de [[ |
* de shunt de mesure : une [[Résistance (électricité)|résistance]] permettant de [[Mesure de courant|mesurer le courant]] électrique la traversant. La valeur de cette résistance doit être connue avec précision et la tension générée aux bornes de la résistance doit pouvoir être négligée, impliquant une faible valeur de résistance (par exemple une résistance de {{nombre|300|ohms}} ne peut en aucun cas, sauf par pure folie, être considérée comme un shunt !). |
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[[Fichier:Shuntresistor50A.jpg|vignette|Un shunt de mesure jusqu'à {{unité|50|[[Ampère (unité)|ampères]]}} par une [[Résistance (électricité)|résistance calibrée]].]] |
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Dans le domaine des [[Réseau électrique|réseaux électriques]] (en particulier), on qualifie de shunt un arrangement d'éléments qui vient détourner les courants indésirables (en présentant une [[Impédance (électricité)|impédance]] faible pour ces courants), par opposition à un arrangement série où les courants sont empêchés de passer (en présentant une impédance élevée en série). |
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Par exemple un ''[[filtre anti-harmonique]] shunt'' sera connecté entre la phase et le neutre du réseau (donc en parallèle avec la charge) et présentera une impédance faible à la fréquence à éliminer (ce filtre peut être composé d'une [[inductance]] et d'un [[Condensateur (électricité)|condensateur]] en série, par exemple). |
Par exemple un ''[[filtre anti-harmonique]] shunt'' sera connecté entre la phase et le neutre du réseau (donc en parallèle avec la charge) et présentera une impédance faible à la fréquence à éliminer (ce filtre peut être composé d'une [[inductance]] et d'un [[Condensateur (électricité)|condensateur]] en série, par exemple). |
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=== Principe === |
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[[Fichier:Shunt resistor 2500A 60mV.JPG|vignette|Un shunt de puissance de mesure par une [[Résistance (électricité)|résistance calibrée]] pour {{unité|60|mV}} à {{unité|2500|A}}.]] |
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Un shunt est une résistance calibrée et conçue pour la mesure de courants. Pour ce faire on mesure la tension à ses bornes à l'aide d'un [[voltmètre]] branché en parallèle, l'utilisation de la [[loi d'Ohm]] permet de déduire le courant traversant le shunt<ref>{{harvsp|Dyer|id=w|2001|p=258}}</ref>. |
Un shunt est une résistance calibrée et conçue pour la mesure de courants. Pour ce faire on mesure la tension à ses bornes à l'aide d'un [[voltmètre]] branché en parallèle, l'utilisation de la [[loi d'Ohm]] permet de déduire le courant traversant le shunt<ref>{{harvsp|Dyer|id=w|2001|p=258}}.</ref>. |
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Il peut mesurer des courants de plusieurs {{nobr|kilo[[ |
Il peut mesurer des courants de plusieurs {{nobr|kilo[[Ampère (unité)|ampère]] (kA)}}<ref name="fiche">{{lien web|langue=en |format=pdf |url=http://www.hitec-ups.com/import/assetmanager/6/546/HVDC%20specs.pdf |titre=Fiche technique d'un shunt pour fort courant continu, Hitec |site=hitec-ups.com |consulté le=11 avril 2011 |brisé le=1541684353}}.</ref>. |
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Afin de limiter la chute de tension provoquée par son utilisation et afin de limiter les pertes par [[effet joule]] dans le shunt, il doit avoir une valeur de résistance très faible, de l'ordre de quelques [[ |
Afin de limiter la chute de tension provoquée par son utilisation et afin de limiter les pertes par [[effet joule]] dans le shunt, il doit avoir une valeur de résistance très faible, de l'ordre de quelques [[Milli|m]][[Ohm (unité)|Ω]]. Toutefois elle ne doit pas non plus être trop petite afin que la tension puisse être transmise et mesurée sans perturbation auxiliaire<ref name="shuntcoaxial">{{harvsp|Aguet, Ianoz|2004|id=h|p=261}}.</ref>. |
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Les shunts sont employés pour la mesure de [[ |
Les shunts sont employés pour la mesure de [[Courant continu|courants continus]] et [[Courant alternatif|alternatifs]] qu'ils soient de basses ou de hautes fréquences<ref name="shuntcoaxial254">{{harvsp|Aguet, Ianoz|2004|id=h|p=254}}.</ref>. |
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=== Limitation === |
=== Limitation === |
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Lors de la conception d'un shunt plusieurs aspects sont à prendre en compte. Tout d'abord, une résistance possède une [[inductance]] parasite en série, si pour des résistances de l'ordre de quelques ohms cela ne pose pas de problème, pour les shunts dont la résistance est faible cela provoque une [[erreur systématique]] importante en [[haute fréquence]]. Ainsi pour une résistance de {{unité|10|mΩ}} une inductance de seulement {{unité|10|[[henry (unité)|nH]]}} produit une erreur de 1 % à {{unité|22.6|kHz}} et de 10 % à {{unité|73|kHz}}<ref>{{harvsp|Dyer|2001|id=w|p=255}}</ref>. De plus cette inductance parasite limite la vitesse de montée du courant<ref>{{harvsp|Kuechler|2005|id=k|p=370}}</ref>. |
Lors de la conception d'un shunt plusieurs aspects sont à prendre en compte. Tout d'abord, une résistance possède une [[inductance]] parasite en série, si pour des résistances de l'ordre de quelques ohms cela ne pose pas de problème, pour les shunts dont la résistance est faible cela provoque une [[erreur systématique]] importante en [[haute fréquence]]. Ainsi pour une résistance de {{unité|10|mΩ}} une inductance de seulement {{unité|10|[[henry (unité)|nH]]}} produit une erreur de 1 % à {{unité|22.6|kHz}} et de 10 % à {{unité|73|kHz}}<ref>{{harvsp|Dyer|2001|id=w|p=255}}.</ref>. De plus cette inductance parasite limite la vitesse de montée du courant<ref>{{harvsp|Kuechler|2005|id=k|p=370}}.</ref>. |
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Pour éviter le problème, il faut soit compenser cette inductance parasite, la difficulté est alors de ne pas sur-compenser ou sous-compenser, soit utiliser une construction différente du shunt. Il existe deux possibilités : les shunts en couche et les shunts [[ |
Pour éviter le problème, il faut soit compenser cette inductance parasite, la difficulté est alors de ne pas sur-compenser ou sous-compenser, soit utiliser une construction différente du shunt. Il existe deux possibilités : les shunts en couche et les shunts [[Coaxial|coaxiaux]]. Dans les deux cas, la construction compense l'inductance parasite. Dans le cas du coaxial, il n'y a pas de [[flux magnétique|flux]] qui circule dans le centre du conducteur, on n'a donc pas de problème d'ordre magnétique<ref>{{harvsp|Dyer|2001|id=w|p=257}}.</ref>. |
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Le second problème rencontré concerne l'[[effet de peau]]. Celui-ci cause une augmentation de l'inductance parasite si l'épaisseur du shunt approche celle de l'[[Effet de peau#Épaisseur de peau dans un métal|épaisseur de peau]]<ref>{{harvsp|Dyer|2001|id=w|p=258}}</ref>. Pour éviter ce problème, l'épaisseur du shunt doit être plus faible que l'épaisseur de peau qui diminue avec la fréquence<ref name="shuntcoaxial"/>. |
Le second problème rencontré concerne l'[[effet de peau]]. Celui-ci cause une augmentation de l'inductance parasite si l'épaisseur du shunt approche celle de l'[[Effet de peau#Épaisseur de peau dans un métal|épaisseur de peau]]<ref>{{harvsp|Dyer|2001|id=w|p=258}}.</ref>. Pour éviter ce problème, l'épaisseur du shunt doit être plus faible que l'épaisseur de peau qui diminue avec la fréquence<ref name="shuntcoaxial" />. |
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Par ailleurs l'évolution de la résistance du shunt avec la température doit rester relativement stable pour assurer une bonne précision<ref name="shuntcoaxial254"/>. |
Par ailleurs l'évolution de la résistance du shunt avec la température doit rester relativement stable pour assurer une bonne précision<ref name="shuntcoaxial254" />. |
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=== Grandeurs caractéristiques === |
=== Grandeurs caractéristiques === |
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[[Fichier:Bocznik01.jpg|upright|vignette|Exemple de caractéristiques d'un shunt.]] |
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Un shunt se caractérise avec les paramètres suivants : |
Un shunt se caractérise avec les paramètres suivants : |
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* la tolérance de sa [[ |
* la tolérance de sa [[Résistance électrique|résistance]] qui va définir la précision de mesure atteignable (de l'ordre de 0,01 % pour les shunts métrologiques et jusqu'à 1 % pour les shunts bas de gamme). À noter qu'une classe 0,2 équivaut à une précision de mesure de 0,2 % de la valeur de la pleine échelle ; |
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* le courant maximum que le shunt peut supporter en continu et éventuellement valeur crête admissible en courant. Ce paramètre définit également l'encombrement mécanique du shunt ; |
* le courant maximum que le shunt peut supporter en continu et éventuellement valeur crête admissible en courant. Ce paramètre définit également l'encombrement mécanique du shunt ; |
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* le coefficient de dérive en température. Un shunt dissipe une puissance égale à RI², donc le matériau va monter en température. La [[résistivité]] des matériaux étant variable en fonction de la température, la précision de mesure dépend également du coefficient de dérive en température ; |
* le coefficient de dérive en température. Un shunt dissipe une puissance égale à RI², donc le matériau va monter en température. La [[résistivité]] des matériaux étant variable en fonction de la température, la précision de mesure dépend également du coefficient de dérive en température ; |
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* l'[[Inductance]] du shunt. Ce paramètre n'affecte pas la mesure de signaux DC mais peut perturber grandement les mesures AC, notamment sur des systèmes à découpage où les fréquences peuvent être assez élevées. L'[[inductance]] du shunt provoque un déphasage qui est particulièrement gênant lors de mesure de [[facteur de puissance]] ou de puissance absorbée. |
* l'[[Inductance]] du shunt. Ce paramètre n'affecte pas la mesure de signaux {{quoi|DC}}<!-- lien wiki ou à défaut usage du modèle {{abréviation discrète|DC|…}} --> mais peut perturber grandement les mesures {{quoi|AC}}<!-- lien wiki ou à défaut usage du modèle {{abréviation discrète|AC|…}} -->, notamment sur des systèmes à découpage où les fréquences peuvent être assez élevées. L'[[inductance]] du shunt provoque un déphasage qui est particulièrement gênant lors de mesure de [[facteur de puissance]] ou de puissance absorbée. |
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=== Technologie alternative : capteur à fibre optique (FOCS) === |
=== Technologie alternative : capteur à fibre optique (FOCS) === |
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{{article connexe|Effet magnéto-optique}} |
{{article connexe|Effet magnéto-optique}} |
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Les capteurs de courant à fibre optique (en anglais ''{{langue|en|fiber-optical current sensor}}'' (FOCS)), utilisent l'influence qu'a l'[[effet Faraday]] sur la polarisation de la lumière dans certains cristaux magnéto-optique, en pratique de la fibre de [[verre de quartz]]<ref name="focsabb1">{{lien web|langue=en|url=https://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=1307145&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch|titre=Fibre-optic dc current sensor for the electro-winning industry|site=abb.com|consulté le=19 décembre 2017|format=pdf}}.</ref>, pour mesurer le courant électrique [[courant continu|continu]]. Dans ces matériaux, l'angle de rotation du champ est directement lié à sa valeur, le champ étant lui-même lié à la valeur du courant. |
Les capteurs de courant à fibre optique (en anglais ''{{langue|en|fiber-optical current sensor}}'' (FOCS)), utilisent l'influence qu'a l'[[effet Faraday]] sur la polarisation de la lumière dans certains cristaux magnéto-optique, en pratique de la fibre de [[verre de quartz]]<ref name="focsabb1">{{lien web|langue=en |url=https://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=1307145&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch |titre=Fibre-optic dc current sensor for the electro-winning industry |site=[[ABB (entreprise)|abb.com]] |consulté le=19 décembre 2017 |format=pdf}}.</ref>, pour mesurer le courant électrique [[courant continu|continu]]. Dans ces matériaux, l'angle de rotation du champ est directement lié à sa valeur, le champ étant lui-même lié à la valeur du courant. |
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Par rapport à la technologie conventionnelle les FOCS ont l'avantage d'être immunisé aux [[pollution électromagnétique|interférences électromagnétiques]], sont plus petits, plus légers, ont une large bande de fréquence et un meilleur comportement dynamique (en cas de surtension passagère par exemple) et ne posent pas de problème d'isolation galvanique. Par ailleurs, ils sont plus fiables dans le cas où un éclair se produit à cause d'un meilleur comportement en cas de forts champs magnétique et électrique<ref name="hsa"> |
Par rapport à la technologie conventionnelle les FOCS ont l'avantage d'être immunisé aux [[pollution électromagnétique|interférences électromagnétiques]], sont plus petits, plus légers, ont une large bande de fréquence et un meilleur comportement dynamique (en cas de surtension passagère par exemple) et ne posent pas de problème d'isolation galvanique. Par ailleurs, ils sont plus fiables dans le cas où un éclair se produit à cause d'un meilleur comportement en cas de forts champs magnétique et électrique<ref name="hsa">{{lien web|lang=en |url=http://mediatum.ub.tum.de/node?id=1128442 |titre=Fiber optic current sensors for high current surge measurements, TU Munich |site=[[Université technique de Munich|mediatum.ub.tum.de]]<!-- ou Wikidata : Q113861779 ? --> |consulté le=<!--10 avril 2012 et le -->20 décembre 2017}}.</ref>. Ces appareils peuvent mesurer des courants transitoires allant jusqu'à {{unité|600|kA}} avec une précision de <math>\pm</math> 0,1 % et une bande passante allant jusqu'à {{unité|100|MHz}}<ref name="focsabb1" />{{,}}<ref name="brochureabb">{{lien web|langue=en |format=pdf |url=http://www05.abb.com/global/scot/scot232.nsf/veritydisplay/74d5555d2a9c2998c12579a00038ff0a/$file/FOCS_brochure_3BHS362996_E01.pdf |titre=Borchure ABB sur les FOCS |site=[[ABB (entreprise)|abb.com]] |consulté le=10 avril 2012}}.</ref>{{,}}<ref name="hsa" />. |
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Ils sont au catalogue d'[[ABB (entreprise)|ABB]] depuis 2005<ref>{{lien web|langue=en|url=http://archive.wikiwix.com/cache/?url=http%3A%2F%2Fwww.abb.fr%2Fproduct%2Fseitp322%2F87658a38b941842dc1256f480034c11c.aspx|titre=FOCS applications and benefits|site=abb.fr|consulté le=<!--10 avril 2012 et le -->20 décembre 2017}}.</ref>. Leur part de marché est encore faible, mais cela est surement peut être dû au délai d'acceptation d'une nouvelle technologie dans le secteur de l'énergie électrique<ref name="focsabb2">{{lien web|langue=en|format=pdf|url=https://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=1262334&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch|titre=Fiber-optic current and voltage sensors for high-voltage substations|consulté le=<!--10 avril 2012 et le -->20 décembre 2017}}.</ref>. |
Ils sont au catalogue d'[[ABB (entreprise)|ABB]] depuis 2005<ref>{{lien web|langue=en |url=http://archive.wikiwix.com/cache/?url=http%3A%2F%2Fwww.abb.fr%2Fproduct%2Fseitp322%2F87658a38b941842dc1256f480034c11c.aspx |titre=FOCS applications and benefits |site=[[ABB (entreprise)|abb.fr]] |consulté le=<!--10 avril 2012 et le -->20 décembre 2017}}.</ref>. Leur part de marché est encore faible, mais cela est surement peut être dû au délai d'acceptation d'une nouvelle technologie dans le secteur de l'énergie électrique<ref name="focsabb2">{{lien web|langue=en |format=pdf |url=https://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=1262334&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch |titre=Fiber-optic current and voltage sensors for high-voltage substations |site=[[ABB (entreprise)|abb.com]] |consulté le=<!--10 avril 2012 et le -->20 décembre 2017}}.</ref>. |
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=== Norme applicable === |
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Par extension par rapport au court-circuit électrique, cela consiste à contourner le fonctionnement prévu d'un système automatisé (système mécanique, [[carte électronique]], [[processus informatique]]{{etc.}}) en agissant afin de le rendre inopérant. De cette manière, on peut amputer d'un environnement complet certaines fonctions pour les rendre non actives (sécurités, déclencheurs{{etc.}}). |
Par extension par rapport au court-circuit électrique, cela consiste à contourner le fonctionnement prévu d'un système automatisé (système mécanique, [[carte électronique]], [[processus informatique]]{{etc.}}) en agissant afin de le rendre inopérant. De cette manière, on peut amputer d'un environnement complet certaines fonctions pour les rendre non actives (sécurités, déclencheurs{{etc.}}). |
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== Notes et références == |
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=== Bibliographie === |
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* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Michel|nom1=Aguet|prénom2=Michel|nom2=Ianoz|titre=Haute tension|volume=XXII|lieu=Lausanne|éditeur=Presses polytechniques et universitaires romandes|collection=Traité d'électricité|année=2004|pages totales=425|passage=261|isbn=2-88074-482-2|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=1OTr6b-LrHkC&pg=PA261&dq=shunt+coaxial|id=h}} |
* {{Ouvrage|langue=fr |prénom1=Michel |nom1=Aguet |prénom2=Michel |nom2=Ianoz |titre=Haute tension |volume={{XXII}} |lieu=Lausanne |éditeur=[[Presses polytechniques et universitaires romandes]] |collection=Traité d'électricité |année=2004 |pages totales=425 |passage=261 |isbn=2-88074-482-2 |lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=1OTr6b-LrHkC&pg=PA261&dq=shunt+coaxial |id=h}}. |
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* {{Ouvrage|langue=de|prénom1=Andreas|nom1=Kuechler|titre=Hochspannungstechnik, Grundlagen, Technologie, Anwendungen|lieu=Berlin|éditeur=Springer|année=2005|pages totales=543|passage=369|isbn=3-540-21411-9|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=Yd3ZUMrW2GsC&pg=PA366&dq=stromwandler|consulté le=10 avril 2012|id=k}} |
* {{Ouvrage|langue=de |prénom1=Andreas |nom1=Kuechler |titre=Hochspannungstechnik, Grundlagen, Technologie, Anwendungen |lieu=Berlin |éditeur=[[Springer Science+Business Media|Springer]] |année=2005 |pages totales=543 |passage=369 |isbn=3-540-21411-9 |lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=Yd3ZUMrW2GsC&pg=PA366&dq=stromwandler |consulté le=10 avril 2012 |id=k}}. |
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* {{Ouvrage|langue=en|prénom1=Stephen A.|nom1=Dyer|titre=Survey of instrumentation and measurement|lieu=New York|éditeur=[[John Wiley & Sons|John Wiley and Sons]]|collection=Wiley-interscience|année=2001|pages totales=1112|passage=258|isbn=0-471-39484-X|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=Wr6l42rEizUC&printsec=frontcover|consulté le=11 avril 2012|id=w}} |
* {{Ouvrage|langue=en |prénom1=Stephen A. |nom1=Dyer |titre=Survey of instrumentation and measurement |lieu=New York |éditeur=[[John Wiley & Sons|John Wiley and Sons]] |collection=Wiley-interscience |année=2001 |pages totales=1112 |passage=258 |isbn=0-471-39484-X |lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=Wr6l42rEizUC&printsec=frontcover |consulté le=11 avril 2012 |id=w}}. |
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{{Palette|Électricité}} |
{{Palette|Électricité}} |
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Version du 16 juillet 2023 à 15:35
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Pour les articles homonymes, voir Shunt.
En électricité, un shunt est un dispositif de très faible impédance relative à la charge qui permet au courant de passer d'un point à un autre d'un circuit électrique en utilisant très peu d’énergie. Il peut servir :
- de connecteur : pour réaliser une liaison entre deux points d'un circuit (exemple : bornier d'un moteur triphasé étoile-triangle) ;
- de shunt de mesure : une résistance permettant de mesurer le courant électrique la traversant. La valeur de cette résistance doit être connue avec précision et la tension générée aux bornes de la résistance doit pouvoir être négligée, impliquant une faible valeur de résistance (par exemple une résistance de 300 ohms ne peut en aucun cas, sauf par pure folie, être considérée comme un shunt !).
Structure shunt
Cette section ne cite pas suffisamment ses sources (novembre 2016).
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Dans le domaine des réseaux électriques (en particulier), on qualifie de shunt un arrangement d'éléments qui vient détourner les courants indésirables (en présentant une impédance faible pour ces courants), par opposition à un arrangement série où les courants sont empêchés de passer (en présentant une impédance élevée en série).
Par exemple un filtre anti-harmonique shunt sera connecté entre la phase et le neutre du réseau (donc en parallèle avec la charge) et présentera une impédance faible à la fréquence à éliminer (ce filtre peut être composé d'une inductance et d'un condensateur en série, par exemple).
Shunt (mesure)
Principe
Un shunt est une résistance calibrée et conçue pour la mesure de courants. Pour ce faire on mesure la tension à ses bornes à l'aide d'un voltmètre branché en parallèle, l'utilisation de la loi d'Ohm permet de déduire le courant traversant le shunt[1].
Il peut mesurer des courants de plusieurs kiloampère (kA)[2].
Afin de limiter la chute de tension provoquée par son utilisation et afin de limiter les pertes par effet joule dans le shunt, il doit avoir une valeur de résistance très faible, de l'ordre de quelques mΩ. Toutefois elle ne doit pas non plus être trop petite afin que la tension puisse être transmise et mesurée sans perturbation auxiliaire[3].
Les shunts sont employés pour la mesure de courants continus et alternatifs qu'ils soient de basses ou de hautes fréquences[4].
Limitation
Lors de la conception d'un shunt plusieurs aspects sont à prendre en compte. Tout d'abord, une résistance possède une inductance parasite en série, si pour des résistances de l'ordre de quelques ohms cela ne pose pas de problème, pour les shunts dont la résistance est faible cela provoque une erreur systématique importante en haute fréquence. Ainsi pour une résistance de 10 mΩ une inductance de seulement 10 nH produit une erreur de 1 % à 22,6 kHz et de 10 % à 73 kHz[5]. De plus cette inductance parasite limite la vitesse de montée du courant[6].
Pour éviter le problème, il faut soit compenser cette inductance parasite, la difficulté est alors de ne pas sur-compenser ou sous-compenser, soit utiliser une construction différente du shunt. Il existe deux possibilités : les shunts en couche et les shunts coaxiaux. Dans les deux cas, la construction compense l'inductance parasite. Dans le cas du coaxial, il n'y a pas de flux qui circule dans le centre du conducteur, on n'a donc pas de problème d'ordre magnétique[7].
Le second problème rencontré concerne l'effet de peau. Celui-ci cause une augmentation de l'inductance parasite si l'épaisseur du shunt approche celle de l'épaisseur de peau[8]. Pour éviter ce problème, l'épaisseur du shunt doit être plus faible que l'épaisseur de peau qui diminue avec la fréquence[3].
Par ailleurs l'évolution de la résistance du shunt avec la température doit rester relativement stable pour assurer une bonne précision[4].
Grandeurs caractéristiques
Un shunt se caractérise avec les paramètres suivants :
- la tolérance de sa résistance qui va définir la précision de mesure atteignable (de l'ordre de 0,01 % pour les shunts métrologiques et jusqu'à 1 % pour les shunts bas de gamme). À noter qu'une classe 0,2 équivaut à une précision de mesure de 0,2 % de la valeur de la pleine échelle ;
- le courant maximum que le shunt peut supporter en continu et éventuellement valeur crête admissible en courant. Ce paramètre définit également l'encombrement mécanique du shunt ;
- le coefficient de dérive en température. Un shunt dissipe une puissance égale à RI², donc le matériau va monter en température. La résistivité des matériaux étant variable en fonction de la température, la précision de mesure dépend également du coefficient de dérive en température ;
- l'Inductance du shunt. Ce paramètre n'affecte pas la mesure de signaux DC[Quoi ?] mais peut perturber grandement les mesures AC[Quoi ?], notamment sur des systèmes à découpage où les fréquences peuvent être assez élevées. L'inductance du shunt provoque un déphasage qui est particulièrement gênant lors de mesure de facteur de puissance ou de puissance absorbée.
Technologie alternative : capteur à fibre optique (FOCS)
Les capteurs de courant à fibre optique (en anglais fiber-optical current sensor (FOCS)), utilisent l'influence qu'a l'effet Faraday sur la polarisation de la lumière dans certains cristaux magnéto-optique, en pratique de la fibre de verre de quartz[9], pour mesurer le courant électrique continu. Dans ces matériaux, l'angle de rotation du champ est directement lié à sa valeur, le champ étant lui-même lié à la valeur du courant.
Par rapport à la technologie conventionnelle les FOCS ont l'avantage d'être immunisé aux interférences électromagnétiques, sont plus petits, plus légers, ont une large bande de fréquence et un meilleur comportement dynamique (en cas de surtension passagère par exemple) et ne posent pas de problème d'isolation galvanique. Par ailleurs, ils sont plus fiables dans le cas où un éclair se produit à cause d'un meilleur comportement en cas de forts champs magnétique et électrique[10]. Ces appareils peuvent mesurer des courants transitoires allant jusqu'à 600 kA avec une précision de 0,1 % et une bande passante allant jusqu'à 100 MHz[9],[11],[10].
Ils sont au catalogue d'ABB depuis 2005[12]. Leur part de marché est encore faible, mais cela est surement peut être dû au délai d'acceptation d'une nouvelle technologie dans le secteur de l'énergie électrique[13].
Norme applicable
- La Commission électrotechnique internationale (CEI) ne propose pas de norme spécifique pour les shunts.
Coup de shunt
Dans le domaine de l'exploitation des réseaux électriques, un coup de shunt est une méthode d'élimination des défauts sur le réseau haute tension.
Shunter un système
Par extension par rapport au court-circuit électrique, cela consiste à contourner le fonctionnement prévu d'un système automatisé (système mécanique, carte électronique, processus informatique, etc.) en agissant afin de le rendre inopérant. De cette manière, on peut amputer d'un environnement complet certaines fonctions pour les rendre non actives (sécurités, déclencheurs, etc.).
On parle également de bypass temporaire.
Notes et références
- Dyer 2001, p. 258.
- (en) « Fiche technique d'un shunt pour fort courant continu, Hitec »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?) [PDF], sur hitec-ups.com (consulté le ).
- Aguet, Ianoz 2004, p. 261.
- Aguet, Ianoz 2004, p. 254.
- Dyer 2001, p. 255.
- Kuechler 2005, p. 370.
- Dyer 2001, p. 257.
- Dyer 2001, p. 258.
- (en) « Fibre-optic dc current sensor for the electro-winning industry » [PDF], sur abb.com (consulté le ).
- (en) « Fiber optic current sensors for high current surge measurements, TU Munich », sur mediatum.ub.tum.de (consulté le ).
- (en) « Borchure ABB sur les FOCS » [PDF], sur abb.com (consulté le ).
- (en) « FOCS applications and benefits », sur abb.fr (consulté le ).
- (en) « Fiber-optic current and voltage sensors for high-voltage substations » [PDF], sur abb.com (consulté le ).
Voir aussi
Articles connexes
Bibliographie
- Michel Aguet et Michel Ianoz, Haute tension, vol. XXII, Lausanne, Presses polytechniques et universitaires romandes, coll. « Traité d'électricité », , 425 p. (ISBN 2-88074-482-2, lire en ligne), p. 261.
- (de) Andreas Kuechler, Hochspannungstechnik, Grundlagen, Technologie, Anwendungen, Berlin, Springer, , 543 p. (ISBN 3-540-21411-9, lire en ligne), p. 369.
- (en) Stephen A. Dyer, Survey of instrumentation and measurement, New York, John Wiley and Sons, coll. « Wiley-interscience », , 1112 p. (ISBN 0-471-39484-X, lire en ligne), p. 258.
