SISTEM TRANSMISI LISTRIK, METODE ANALISIS, DAN EVOLUSI TRANSMISI LISTRIK

beli domain indonesia, biaya kuliah universitas pancasila, biaya kuliah universitas trisakti, Blok Mesin, cloud hosting indonesia, cloud server indonesia, daftar universitas di indonesia, Danareksa Online Trading, dedicated server indonesia, Desain Mesin, domain dan hosting, domain dan hosting adalah, domain hosting murah, domain murah, domain paling murah, download software pc terbaru, file hosting indonesia, Gambar Mesin, Gambar Mesin Bubut, harga hosting website, harga web hosting, host indonesia, Hosting And Domain, hosting domain, hosting domain murah, Hosting Web, Info Mesin, Jasa Pembuatan Website Iklan Baris, jurusan universitas indonesia, Keamanan Sistem Informasi, Kumpulan Software Komputer, Mesin 4 Tak, Mesin Ayakan Pasir, Mesin Ball Mill, Mesin Blow Moulding, Mesin Briket, Mesin Bubut Universal, Mesin Crusher Batu, Mesin Crusher Plastik, Mesin Genteng, Mesin Giling Cabe, Mesin Giling Ikan, Mesin Giling Kedelai, Mesin Grinder, Mesin Hammer Mill, Mesin Kompos, Mesin Korter, Mesin Mie, Mesin Miling, Mesin Milling Vertikal, Mesin Obras, Mesin Offset Printing, Mesin Pembuat Bakso Ikan, Mesin Pencacah Rumput, Mesin Pendulang Emas, Mesin Penepung, Mesin Pengayak Pasir, Mesin Penggiling Mie, Mesin Penghancur Kayu, Mesin Pengolahan Karet, Mesin Penyedot Pasir, Mesin Perontok Padi, Mesin Pertambangan Emas, Mesin Pertukangan, Mesin Press Hose, Mesin Roll Forming, Mesin Rotary Dryer, Mesin Sedot Pasir, Mesin Serut, Mesin Spray Dryer, Mesin Stone Crusher, Mesin Tahu, Mesin Tepung, Mesin Tusuk Gigi, Mesin Tusuk Sate, Model Baju Bunga, Sistem Basis Data, Sistem Multimedia, Software Untuk Mengakses Internet, Spesifikasi Komputer Server, universitas internasional batam, universitas islam attahiriyah, universitas multimedia nusantara, universitas pendidikan indonesia, usaha kesehatan sekolah, vps indonesia, web hosting gratisan, web hosting indonesia, web hosting support php, Web Hosting Terbaik Di Indonesia, Web Hosting Terbaik Indonesia, web hosting termurah, Webhost Indonesia, webhosting indonesia, webhosting terbaik, website builder indonesia


INTRODUCTION

1.1 Sistem Transmisi Listrik.

Transmisi listrik dari sinyal dan kekuatan mungkin merupakan kontribusi tunggal paling penting dari teknologi rekayasa ke peradaban modern.

Di antara manifestasinya yang terlihat, yang paling mengesankan adalah jalur transmisi tegangan tinggi pada menara baja tinggi yang melintasi pedesaan ke segala arah. Membawa ribuan megawatt listrik, garis-garis ini menghubungkan stasiun pembangkit jarak jauh ke pusat beban perkotaan, atau bersatu ke dalam kompleks koperasi fasilitas produksi listrik dari wilayah geografis yang luas.

Sama jelas dan penting, jika tidak mengesankan atau menarik adalah jutaan mil dari garis-tiang yang paralel streers kota, jalan raya pedesaan dan kereta api di mana-mana. Konduktor dari garis-garis ini mungkin mengirimkan kilowatt atau megawatt listrik untuk pengguna domestik dan industri, atau mungkin mengirimkan sinyal telepon, teletype dan data, pada tingkat daya milliwatt dan frekuensi kilohertz, jarak biasanya tidak melebihi beberapa lusin mil.

Setiap penerima radio dan televisi merupakan terminal dari jenis lain sistem transmisi listrik, di mana kekuatan sinyal pada frekuensi megahertz menyebar bebas dari antena pemancar melalui atmosfer bumi, hanya dipandu oleh konduktivitas permukaan bumi, atau oleh yang dari lapisan ionosfer dari atmosfer atas. Komponen yang penting tetapi tidak mengganggu dari sebagian besar instalasi penerima televisi adalah saluran transmisi listrik yang menyampaikan kekuatan sinyal pada tingkat picowatt atau nanowatt dari antena ke terminal penerima.

Pada frekuensi gelombang mikro beberapa gigahertz, panjang gelombangnya kecil dan antena dalam bentuk array, tanduk atau “piring” parabotan dapat memiliki banyak gelombang lebar. Hal ini memungkinkan terkurungnya sinyal gelombang mikro atau daya ke dalam sinar yang diarahkan dengan sudut penyimpangan kecil. Menara yang mendukung antena semacam itu dapat dilihat pada 20 hingga 50 mil interbals di sebagian besar wilayah Amerika Serikat. Sistem transmisi listrik di mana mereka adalah bagian yang membawa semua jenis sinyal komunikasi, termasuk video televisi, telepon, data dan kontrol, pada tingkat daya beberapa watt, jarak hingga beberapa ribu mil. Antena serupa dengan directivity yang lebih besar digunakan di stasiun radar microwave, di sirkuit penyebaran propagasi uhf dari Arctic, dan untuk komunikasi, kontrol dan telemetering di semua proyek satelit, whetherterrestrial, atau eksplorasi di luar angkasa.

Tidak diketahui oleh kebanyakan orang awam, sejumlah besar transmisi listrik sinyal dan daya terjadi pada sirkuit transmisi yang terpendam. Jarak tempuh yang paling jauh dari ini adalah dalam bentuk pasangan bengkok dari kawat kecil, kertas atau plastik yang diisolasi, yang dikemas oleh ratusan ke dalam kabel di saluran bawah tanah. Dengan membawa sinyal telepon, teletype dan data di dalam area pertukaran kota, beberapa dari jalur ini beroperasi pada frekuensi suara, yang lain pada frekuensi pembawa setinggi 100 kilohertz dan yang lain digandakan dengan modulasi kode pulsa menggunakan frekuensi hingga 1 atau 2 megahertz. Juga di daerah kota, sebagian terkubur dan sebagian di udara adalah vhf coaxial atau jalur transmisi berpelindung yang menangani sinyal dari layanan televisi kabel multichannel.

Antara kota-kota, di Amerika Serikat dan di banyak bagian Eropa, saluran transmisi koaksial yang beroperasi pada frekuensi hingga beberapa megahertz membawa semua jenis sinyal komunikasi dari teletype ke televisi di atas jarak ratusan atau ribuan mil. Memberikan keamanan yang lebih baik terhadap tindakan musuh, bencana alam dan berbagai macam gangguan sinyal daripada yang ditawarkan oleh sirkuit tautan microwave.

Komunikasi antar benua yang dapat diandalkan yang disediakan melalui satelit terestrial didukung oleh ribuan mil dari sirkuit frekuensi pembawa yang kurang romantis tetapi sama canggihnya pada kabel koaksial bawah laut, dengan penguat terpasang setiap beberapa mil, yang melintasi sebagian besar lautan dunia.

Akhirnya, di samping semua sistem transmisi yang relatif panjang yang telah disebutkan, totalitas transmisi listrik enginering termasuk berbagai jenis segmen transmisi yang lebih pendek yang melakukan banyak fungsi yang berbeda dalam unit terminal sistem. Panjangnya berkisar dari beberapa milimeter dalam sirkuit microwave hingga inci atau kaki atau ratusan kaki dalam perangkat pada frekuensi yang lebih rendah, dan tidak hanya berfungsi sebagai jalur transmisi, tetapi juga pada applikasi lain seperti elemen resonan, filter, dan jaringan yang membentuk gelombang, banyak di antaranya saluran transmisi sirkuit componets menyajikan masalah desain yang lebih menantang daripada semua mil dari garis panjang yang seragam.

Dari ringkasan di atas, dapat dilihat bahwa sistem transmisi listrik jatuh secara struktural ke dalam dua kelompok yang berbeda, menurut apakah sinyal atau kekuatan dipandu sepanjang jalur oleh "garis" material, atau menyebar di atmosfer atau ruang bumi.

1.2  Metode Analisis.

Insinyur listrik sepenuhnya menyadari bahwa, pada prinsipnya, analisis lengkap dari masalah kelistrikan yang melibatkan berbagai sinyal waktu dapat dibuat hanya melalui penggunaan teori elektromagnetik seperti yang dinyatakan dalam persamaan Maxwell, dengan pengulangan eksplisit bahwa medan listrik dan medan magnet di seluruh wilayah masalah adalah variabel fisik primer. Dalam mempelajari mode propagasi gelombang mikro dalam pipa logam berongga sifat radiasi dari antena, atau interaksi gelombang elektromagnetik dengan plasma.

Sebagai contoh. Mahasiswa teknik elektro selalu menggunakan teori elektromagnetik secara langsung. Namun, tidak mungkin untuk memecahkan persamaan integral atau diferensial elektromagnetik baik secara nyaman atau ketat di daerah yang mengandung atau dibatasi oleh logam yang rumit geometrik atau struktural dielektrik, dan disiplin analitis dasar teori teknik elektro. Ini menggunakan konsep ideal dari resistensi dua terminal, penyimpanan energi medan magnet, dan penyimpanan energi medan listrik, masing-masing. Tegangan dan arus, yang terkait dengan ekspresi intergral atau diferensial untuk medan listrik dan magnet, adalah variabel listrik utama.

Metode ini merupakan substitusi yang memadai untuk teori elektromagnetik ketika terjadinya ketiga fungsi yang disebutkan dapat diidentifikasi secara terpisah, dan ketika dimensi sirkuit cukup kecil sehingga tidak ada perubahan besar yang akan terjadi pada tegangan atau arus pada titik mana pun selama waktu elektromagnetik. gelombang perlu menyebar ke seluruh sirkuit. Ukuran kriteria jelas merupakan fungsi frekuensi. Pada frekuensi saluran listrik 60 hertz, metode analisis rangkaian elemen disamakan berlaku dengan akurasi tinggi untuk sirkuit beberapa mil panjang, sedangkan pada frekuensi gigahertz microwave metode yang sama mungkin tidak berguna untuk menganalisis rangkaian kurang dari satu inci.

Selain teknik teori elektromagnetik dan analisis rangkaian elemen yang disatukan, insinyur listrik menggunakan prosedur analitik ketiga untuk masalah listrik, yang menggabungkan fitur-fitur yang merupakan karakteristik terpisah dari masing-masing dua metode lainnya. Ini memperluas aplikasi konsep analisis rangkaian elemen disamakan ke sirkuit yang dapat diidenitahkan lama dalam satu dimensi, tetapi yang harus dibatasi dan seragam dalam dimensi lain sepanjang panjangnya. Analisis mengungkapkan menyebarkan gelombang variabel tegangan dan arus, analog dengan gelombang medan listrik dan magnet yang merupakan solusi persamaan Maxwell. Metode ini dikenal sebagai analisis rangkaian terdistribusi

1.2 Evolusi Sistem Transmisi Listrik

Ulasan singkat tentang perkembangan historis teknik transmisi listrik dapat membantu menjelaskan beberapa fitur dari adegan ini. Subjek ini memiliki permulaan yang mustahil pada 1729 ketika Stephen Gray, pensiunan berusia 63 tahun di sebuah lembaga amal untuk pria lansia. Ditemukan bahwa fenomena tarik-menarik elektrostatik dari potongan-potongan kecil materi dapat terjadi pada salah satu ujung tali basah beberapa ratus kaki ketika sebuah tubuh bermuatan elektrostatik (tabung gelas yang digosok) disentuh ke ujung yang lain. Dia menyimpulkan bahwa "effluvia listrik" ditularkan sepanjang garis. Enam puluh tahun sebelumnya, anggota dewan Otto von Guericke dari Magdeburg, Jerman, (yang terkenal dengan belahan megdeburg yang dievakuasi bahwa tim kuda tidak dapat memisahkan diri) telah mencatat bahwa benang pendek terhubung pada satu ujungnya ke transmisi mesin elektrostatik primitifnya dari pengamatan ini sampai setelah Gray waktu.

Gray menetapkan bahwa transmisi elektrostatik terjadi di sepanjang garis packthread lembabnya jika mereka didukung oleh benang sutra kering, tetapi tidak jika mereka didukung oleh kawat kuningan halus. Perbedaan pertama antara konduktor listrik dan insulator listrik ini dikembangkan lebih lanjut dalam lima tahun berikutnya oleh ahli botani Prancis Charkes DuFay, yang juga melaporkan adanya dua jenis listrik yang berbeda, yang akhirnya diberi label positif dan negatif oleh Benjamin Franklin pada 1747

Penemuan Volta tentang tumpukan bahan kimia pada tahun 1800 dan penemuan efek magnet Oersted dari arus pada tahun 1820 menghasilkan telegraf magnetik Gauss, Henry dan lain-lain pada awal tahun 1830-an dan ini diikuti oleh telegraf elektromagnetik komersial pertama Wheatstone dan Cook di Inggris. in1839, dan Morse di Amerika pada tahun 1844. Pada tahun 1850 ada ribuan mil jalur transmisi telegraf yang cukup kasar yang beroperasi di Amerika Serikat dan Eropa.

Meskipun jika kekurangan jika bahan penghinaan yang tersedia pada saat itu, kabel laut selam 40 mil yang sukses diletakkan di Selat Inggris pada tahun 1851, dan dalam waktu dua tahun kabel bawah laut hingga 300 mil panjangnya telah diletakkan di berbagai bagian Eropa .

Untuk saran mereka beralih ke William Thompson, profesor filsafat alam di The University Of Edinburg. Thompson (kemudian Sir William dan akhirnya Lord Kevin) dilakukan pada 1855 analisis sirkuit terdistribusi pertama dari saluran transmisi seragam. Ia merepresentasikan kabel dengan resistansi seri dan kapasitansi shunt yang didistribusikan merata sepanjang panjangnya. Makalah yang diterbitkan oleh Thompson pada tahun 1855 membuat bacaan yang menguntungkan bagi para insinyur listrik bahkan sampai hari ini.

Setelah berbagai kesulitan mekanis teratasi, desain kabel untuk spesifikasi Thompson berhasil diletakkan di Atlantik pada 1858, dan membawa pesan selama beberapa minggu sebelum isolasi gagal. Penemuan telepon pada 1876 segera membuat jelas komplikasi lebih lanjut dalam penggunaan jalur transmisi komunikasi listrik. Frekuensi yang diperlukan untuk reproduksi suara ratusan kali lebih tinggi daripada yang digunakan dalam telegrafi. Dalam 40 tahun berikutnya, peningkatan dalam telefon frekuensi suara jarak jauh dikembangkan perlahan tetapi pasti melalui kombinasi penemuan empiris dan studi teoretis.

Pria yang terutama bertanggung jawab atas analisis matematika baru dan yang lebih lengkap dari propagasi sinyal pada saluran transmisi adalah Oliver Heaviside. Selama setengah abad publikasi-nya di jalur transmisi, teori sirkuit listrik, analisis vektor, kalkulus operasional, teori medan elektromagnetik, dan banyak topik lainnya, melakukan lebih banyak untuk mendefinisikan konsep dan menetapkan metode teoritis teknik elektro modern daripada memiliki pekerjaan apapun satu individu lainnya.

Mikrofon karbon telepon dalam penguat elektromekanis, yang output daya listriknya bisa seribu kali lebih besar daripada input daya suara mekanisnya. Formulir sekitar tahun 1890, banyak usaha yang dikeluarkan dalam upaya untuk mengembangkan properti ini menjadi unit penguat yang dapat dimasukkan ke dalam saluran telepon panjang untuk mengimbangi efek resistensi dan kebocoran. Hasilnya tidak pernah cukup memuaskan untuk digunakan dalam skala komersial. Potensi puncak dari sirkuit telepon frekuensi suara pasif juga dicontohkan oleh peristiwa bersejarah pada tahun 1911 dari percakapan telepon singkat antara New York City dan Denver, Colorado. Sirkuit ini terdiri dari dua jalur transmisi besar yang dipasang di tiang antara kedua kota, terhubung secara paralel. Tidak ada amplifier praktis dari pemuatan. Sirkuit itu hanya bisa menangani satu sinyal frekuensi suara, dan operasinya membuktikan bahwa telepon yang berjarak lebih dari dua ribu mil adalah kemustahilan ekonomi untuk teknologi pada saat itu. Di negara yang jaraknya lebih dari tiga ribu mil, ini adalah kesimpulan yang tidak menyenangkan.

Pada titik kritis ini dalam kemajuan komunikasi listrik, Lee De Forest pada tahun 1912 menawarkan industri telepon penguat triode yang tidak menentu dan primitif, menggabungkan "audion" termionik yang dia temukan pada tahun 1907. Dua tahun pada penelitian intensif di laboratorium industri meningkatkan perangkat sampai pada titik pembuatan telepon antar benua pencapaian yang terealisasikan pada tahun 1915. Dengan penguat tabung vakum, kehilangan garis konduktor kecil dapat diimbangi dengan murah oleh penguatan penguat yang stabil, dan distorsi dapat dikurangi ke nilai keinginan apa pun oleh jaringan yang "menyamakan" karakteristik dari suatu baris di atas berbagai frekuensi sinyal.

Dalam kepemilikan solusi praktis untuk masalah jarak dan kualitas sinyal, insinyur telepon mencari metode baru pengurangan biaya. Sudah jelas bahwa imbalan terbesar terletak pada kemungkinan menggunakan jalur transmisi mahal untuk beberapa sinyal frekuensi suara secara bersamaan. Mengejar tujuan, dengan berbagai cara, menjadi kegiatan walikota industri telepon selama lima puluh tahun ke depan dan masih mendapat perhatian besar.

Ketertarikan militer pada tabung elektronik dan sirkuit terkaitnya selama Perang Dunia I sangat mempercepat pengembangan penguat, osilator, filter, dan perangkat lain, dan membantu membuat layak oleh 1919 instalasi pertama dari sistem telepon frekuensi carrier jarak jauh, di mana beberapa saluran frekuensi suara bandwidth sekitar 4 kilohertz diterjemahkan ke transmisi interval frekuensi tinggi yang berbeda. Sistem pembawa awal (teknik ini sekarang dikenal sebagai "pembagian frekuensi multipleksing") menyerahkan tiga saluran telepon di setiap arah pada sepasang kabel dua kawat tunggal atau saluran transmisi kawat terbuka, menggunakan frekuensi hingga sekitar 30 kilohertz ..

Barangkali merupakan ironi terbesar dalam sejarah teknik elektro bahwa teknik pemuatan, yang merupakan penyelamatan industri telepon jarak jauh pada kuartal pertama abad ini, telah mengubah setiap jalur transmisi yang dimuati menjadi filter low-pass, tidak mampu mentransmisikan frekuensi apa pun. di atas 3 atau 4 kilohertz, dan karenanya tidak berguna untuk sistem frekuensi pembawa. Dari 1925 hingga 1940, sebagian besar jutaan kumparan pemuatan yang dipasang sebelumnya telah dihapus.

Sementara industri komunikasi kabel-line melibatkan dari kemampuan yang sangat terbatas dari rangkaian saluran transmisi frekuensi suara pasif ke potensi hampir tak terbatas, untuk tujuan kontinental setidaknya, sirkuit frekuensi pembawa multi-channel menggunakan amplifier tabung vakum, teknologi komunikasi dengan bebas menyebarkan gelombang elektromagnetik berkembang secara bersamaan. Percobaan Marconi pada tahun 1895 hingga 1902 menunjukkan bahwa telegraf lokal dan lintas benua dapat dicapai tanpa kabel, menggunakan gelombang Hertzian. Telegrafi nirkabel dengan cepat menjadi aktivitas yang glamor dan dipublikasikan, namun terlepas dari peringatan yang mengerikan, tidak ada ancaman kompetitif yang signifikan terhadap layanan telepon dan telegraf yang ada menggunakan kabel tanah atau kabel bawah laut sampai setelah pembangunan, selama Perang Dunia I, media daya termionik

Pada tahun 1912 didirikan Institut Insinyur Radio, dan pada tahun 1963 IRE bergabung dengan AIEE untuk membentuk Institute of Electrical and Electronics Engineers. Pada awal tahun 1920-an di industri penyiaran radio, menggunakan frekuensi sekitar satu megahertz, yang prinsip teknologinya hanya mengalami sedikit perubahan.

Tahun 1930-an menyaksikan perluasan teknologi perangkat elektronik dan sirkuit dari frekuensi dalam puluhan megahertz ke frekuensi beberapa ratus megahertz, dengan aplikasi seperti siaran FM dan layanan telepon seluler, dan awal dari televisi dan radar.

Akhirnya, perhatian yang terkonsentrasi diberikan kepada seluruh bidang teknik uhf dan microwave selama Perang Dunia II, dengan perkembangan selanjutnya dari visi tele komersial, sambungan komunikasi gelombang mikro, radio dan radar astronomi, dan aplikasi tak terhitung banyaknya dari frekuensi ini dalam eksplorasi ruang angkasa dan berlanjut penggunaan militer.

"Frekuensi frekuensi tinggi" dari teknik elektro dalam dua dekade terakhir telah didorong ke frekuensi di luar satu gigishertz hu.ndred, menggunakan solid state dan perangkat elektron bebas, dan dengan laser kuantum elektronik mampu menghasilkan daya pada frekuensi sepanjang jalan dari ratusan gigahertz melalui hu.reds dari terahertz di daerah spektrum infra merah, terlihat dan ultra-violet.

Pada frekuensi di mana panjang gelombang ruang bebas kurang dari beberapa milimeter, dua sistem transmisi listrik konduktor yang beroperasi dalam mode implisit dalam teori rangkaian distribusi jarang digunakan.Pada frekuensi di mana panjang gelombang ruang bebas kurang dari beberapa milimeter, dua sistem transmisi listrik konduktor yang beroperasi dalam mode implisit dalam teori rangkaian distribusi jarang digunakan.