Electrical Line Noise

Derau listrik

Derau atau yang biasa disebut noise adalah suatu sinyal gangguan yang bersifat akustik (suara), elektris, maupun elektronis yang hadir dalam suatu sistem (rangkaian listrik/ elektronika) dalam bentuk gangguan yang bukan merupakan sinyal yang diinginkan.



Secara garis besar ada dua jenis sumber derau (noise) :


1. External Noise (Derau yang berasal dari luar perangkat)
sumber utama external noise ;
Ekstraterrestrial noise ; gangguan elektris diluar atmosfir bumi (Radiasi panas matahari)
Man Made - Noise ; Gangguan elektris yang terjadi karena perilaku manusia (Kendaraan bermotor, penggunaan alat- alat elektronik)

merupakan noise yang dihasilkan dari luar alat atau sirkuit .
Atmospheric noise ; gangguan elektris yang terjadi secara alami (Kilat, petir, halilintar)


2. Internal Noise (Derau yang berasal dari dalam perangkat)
Ada beberapa jenis Internal Noise :


1. Thermal Noise merupakan suatu fenomena noise yang berhubungan dengan suhu material. Semakin tinggi suhu komponen, daya noise semakin besar. Noise ini tidak terjadi pada suhu 0 Kelvin 
(- 273 ° C).

Secara matematis, Kekuatan noise adalah :

N = K T B

N = Kekuatan noise (Noise power)

K = Boltzmann's Proportionality Constant (1.38 × 10-23 joules per Kelvin)

T = Temperatur Absolute
B = bandwidth

2. Shot noise

noise jenis ini muncul karena penyampaian sinyal yang tidak beraturan pada keluaran (output) alat elektronik yang digunakan, seperti pada transistor dua kutub. Pada alat elektronik, jumlah partikel pembawa energi (elektron) yang terbatas menghasilkan fluktuasi pada arus elektrik konduktor. Shot noise disebut juga transistor noise dan saling melengkapi dengan thermal noise. Penelitian shot noise pertama kali dilakukan pada kutub positif dan kutub negatif tabung pesawat vakum (vacuum-tube amplifier) dan dideskripsikan secara matematis oleh W. Schottky tahun 1918.

3. Flicker noise

Flicker noise berkaitan dengan ketidakteraturan hubungan dan permukaan pada katoda semikonduktor. Kehadiran noise ini disebabkan oleh terjadinya fluktuasi konduktivitas medium. Flicker noise memperbesar daya noise sebanding dengan panjang gelombang. Noise ini terjadi pada komponen yang memiliki frekuensi dibawah 100 Hz.

4. Noise kuantisasi

Noise kuantisasi timbul pada saat proses pengubahan sinyal analog menjadi sinyal digital akibat pembulatan level sinyal kontinyu ke harga-harga yang diskrit dan terutama dirasakan pada sinyal yang memiliki level rendah. Noise kuantisasi menyebabkan timbulnya kesalahan dalam regenerasi sinyal.

Transformator Distribusi

Konsep Dasar Transformator Distribusi

Transformator atau yang biasa disingkat trafo adalah komponen utama yang ada di dalam pendistribusian energi listrik pada jaringan tegangan rendah. Menurut Wikipedia, Trafo distribusi atau trafo servis adalah trafo yang menyediakan transformasi tegangan akhir dalam sistem distribusi tenaga listrik , menurunkan tegangan yang digunakan dalam jalur distribusi ke level yang digunakan oleh pelanggan. 

salah satu contoh gambar trafo distribusi

Dalam proses pendistribusian energi listrik fenomena ketidakseimbangan selalu menjadi isu yang sangat penting, sistemnya muncul ketika perbedaan prioritas pada pelanggan.

Daya yang disuplai ke dalam transformator tidak sama dengan daya keluaran. Beberapa daya input pada transformator hilang, ketika transformator memiliki komponen reaktif, dan ada juga pergeseran fasa antara tegangan input dan tegangan output yang mengakibatkan rugi-rugi

Pada transformator, hal tersebut terjadi karena ketidakserempakan waktu pemakaian beban listrik. Ketidakseimbangan fasa R,S,T inilah yang memicu timbulnya arus di penghantar netral, maka arus netral ini yang menyebabkan rugi-rugi pada transformator.

Tiap fasa transformator dapat dikatakan seimbang jika memenuhi dua syarat, yaitu keadaan dimana ketiga vektor/tegangan sama besar, atau ketiga vektor saling membentuk sudut 120˚. Lalu dapat dikatakan tidak seimbang yaitu bila satu atau dua syarat pada keadaan seimbang tadi tidak terpenuhi. Ada tiga kemungkinan ketika beban tidak seimbang, yaitu ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 120˚ satu dengan lainnya, ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 120˚ satu dengan lainnya, ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 120˚ satu dengan lainnya.

Vektor Diagram Arus Seimbang

Gambar di atas menunjukkan vektor diagram dalam keadaan seimbang, dapat dilihat dari ketiga vektor sama besar atau ketiga vektor saling membentuk sudut 120̊ , dan penjumlahan ketiga vektor arus (IR, IS, dan IT) adalah sama dengan nol sehingga arus netral (IN) tidak ada yang muncul.