Sebuah eksperimen cerdas dalam pemantauan jaringan listrik telah menunjukkan bagaimana peralatan audio biasa dapat melacak perubahan frekuensi jaringan listrik, berhasil menangkap momen ketika jaringan listrik tersinkronisasi selama uji jaringan Eropa pada Februari 2023.
Proyek ini muncul dari eksperimen radiosonde kelompok observatorium warga Italia, di mana seorang peneliti memutuskan untuk memantau frekuensi jaringan listrik daratan Eropa menggunakan metode yang tidak konvensional. Alih-alih menggunakan peralatan khusus yang mahal atau koneksi langsung yang berbahaya ke tegangan listrik utama, pengaturan ini mengandalkan peralatan perekaman audio untuk mendeteksi sinyal elektromagnetik halus yang dipancarkan oleh saluran listrik.
Pendekatan Mengutamakan Keselamatan Mendorong Inovasi
Pengaturan eksperimental ini sama sekali menghindari koneksi listrik langsung, mengatasi masalah keselamatan yang mendominasi diskusi komunitas. Pemantauan jaringan listrik biasanya memerlukan penurunan tegangan saluran yang berbahaya, tetapi pendekatan ini menghilangkan risiko tersebut dengan menggunakan kopling elektromagnetik sebagai gantinya. Metode ini melibatkan penempatan kabel perekaman audio di dekat saluran listrik untuk menangkap sinyal arus bolak-balik, kemudian memproses rekaman ini melalui analisis perangkat lunak.
Anggota komunitas menekankan kebijaksanaan pendekatan yang hati-hati ini, mencatat bahwa listrik utama dapat mengalirkan daya hingga kilowatt dan bahwa pemutus protektif mungkin tidak merespons cukup cepat untuk mencegah kerusakan peralatan. Bahkan paparan singkat terhadap tegangan rumah tangga dapat memompa ratusan watt ke dalam elektronik sensitif, jauh melebihi batas desain mereka.
Estimasi Biaya Sistem Monitoring DIY:
- Versi minimal satu fase: ~$40 USD
- Tiga fase lengkap dengan backup baterai: ~$100 USD
- Komponen: Transformator step-down, modul GPS , mikrokontroler ESP32 , ADC , penyimpanan kartu SD
Presisi Frekuensi Mengungkap Perilaku Jaringan
Sistem pemantauan mencapai presisi yang luar biasa, mendeteksi variasi frekuensi sekecil 0,05 Hz dalam jaringan listrik Eropa 50 Hz. Tingkat akurasi ini terbukti cukup untuk mengamati bagaimana jaringan listrik yang berbeda tersinkronisasi sebelum terhubung kembali, menunjukkan frekuensi secara bertahap bergeser satu sama lain dengan cara yang terkontrol sebelum pemutus sirkuit menutup.
Jaringan listrik Eropa mempertahankan kontrol frekuensi yang ketat, biasanya beroperasi antara 49,8 Hz dan 50,2 Hz selama kondisi normal. Penyimpangan jangka pendek hingga 0,8 Hz diizinkan, tetapi variasi yang lebih besar dapat memicu sistem protektif yang memutuskan generator untuk mencegah kerusakan. Pengaturan pemantauan DIY berhasil melacak perubahan halus ini menggunakan tidak lebih dari perangkat lunak pemrosesan audio dan analisis sinyal dasar.
Catatan: Radiosonde mengacu pada instrumen bertenaga baterai yang dibawa oleh balon cuaca untuk mengukur kondisi atmosfer
Spesifikasi Frekuensi Jaringan Listrik Eropa:
- Rentang operasi normal: 49,8 Hz hingga 50,2 Hz
- Batas deviasi jangka pendek: 49,2 Hz hingga 50,8 Hz (deviasi 800 mHz)
- Presisi deteksi yang dicapai: variasi 0,05 Hz
Minat Komunitas pada Pemantauan Terdistribusi
Eksperimen ini memicu diskusi tentang pembuatan jaringan pemantauan listrik terdistribusi menggunakan komponen murah. Beberapa anggota komunitas menguraikan desain untuk sistem yang lebih canggih dengan biaya antara 40-100 dolar Amerika, menggabungkan sinkronisasi waktu GPS, pemantauan tiga fase, dan kemampuan pencatatan data.
Solusi komersial yang ada seperti Ting oleh Whisker Labs di Amerika Serikat dan GridRadar di Eropa sudah menyediakan pemantauan terdistribusi serupa, tetapi pendekatan DIY menawarkan potensi untuk partisipasi komunitas yang lebih luas. Tantangan utama yang diidentifikasi meliputi masalah tanggung jawab, verifikasi data, dan menemukan waktu untuk pengembangan di samping komitmen lainnya.
Keberhasilan pengaturan pemantauan sederhana ini menunjukkan bagaimana pemecahan masalah kreatif dapat mencapai hasil tingkat profesional menggunakan peralatan sehari-hari. Dengan mengutamakan keselamatan dan memanfaatkan teknologi yang mudah tersedia, proyek ini membuka kemungkinan untuk kontribusi sains warga pada pemantauan dan penelitian jaringan listrik.
Referensi: Measuring power network frequency using junk you have in your closet