اقرأ في هذا المقال
- ما هو صندوق المصهرات في الطائرة
- كيف تعمل صناديق المصهرات في الطائرات
- ما هي استخدامات صناديق المصهرات في الطيران
- أيهما أفضل المصهرات أم القواطع في الطائرة
يشيع استخدام صندوق المصهرات في الأنظمة الكهربائية للطائرات حتى منتصف الستينيات، حيث كانت في الواقع الشكل الأساسي لحماية الأجهزة الكهربائية في الطائرات من الجهد الزائد من خلال انصهارها وتعطيل مرور هذا الجهد، وفي حين أن العديد من الطائرات الحديثة تحتوي الآن على قواطع كهربائية، فإن هذه الصناديق ليست قديمة، فالآن لا يزال مصنعو الفضاء يستخدمونها عند تصميم وبناء الطائرات، فما هي صناديق المصهرات بالضبط وكيف تعمل في الطائرات؟
ما هو صندوق المصهرات في الطائرة
صندوق المصهرات هو صندوق يحتوي على عدة فيوزات، وهي متوفرة بأحجام مختلفة، حيث تدعم بعض صناديق المصهرات أيضًا على مصهرات أكثر أو أقل من غيرها، وبغض النظر، فإن جميع صناديق المصهرات عبارة عن حاويات مادية لها.
كيف تعمل صناديق المصهرات في الطائرات
سواء كانت الطائرات ذات الجسم الضيق أو الجسم العريض، تمتلك أنظمة كهربائية معقدة، حيث تتطلب مصابيح المقصورة ومكيفات الهواء ومؤشرات الانعطاف والأجهزة الأخرى الكهرباء لتعمل بشكل صحيح، وبدون كهرباء لن يتمكن الطيارون من تشغيل هذه الأجهزة الكهربائية.
وتتطلب الأجهزة الكهربائية بالطبع جهدًا مناسبًا، وإذا انتقلت كمية زائدة من الكهرباء إلى جهاز كهربائي، فقد يتعرض للتلف أو قد يفشل الجهاز تمامًا، وصممت المصهرات لحماية الأجهزة الكهربائية من التلف من خلال تعطيل تدفق الكهرباء في حالة الجهد الزائد.
وفي الطائرات يتم تثبيت المصهرات، وكذلك صندوق المصاهر الذي توضع فيه بين مصدر الطاقة والأجهزة الكهربائية، حيث تتمتع المصهرات بتصنيف جهد، ويمثل تصنيف الجهد الحد الأقصى للجهد الذي يمكن أن ينتقل عبر المصهر، وإذا تجاوز الجهد هذا التصنيف، فسوف ينفجر المصهر، كما يتضمن هذا عادةً انصهار خيوط أو أسلاك داخل المصهر، وبالتالي قطع الاتصال.
المصهرات لا تمنع حدوث الجهد الزائد بدلاً من ذلك، بل يتم استخدامها لمنع الجهد الزائد من الوصول إلى الأجهزة الكهربائية، كما ذكرنا سابقًا، سوف تنفجر المصهرات إذا تعرضت لجهد أعلى من الجهد الذي تم تقديرها من أجله، ولن يتلقى الجهاز أو الأجهزة الكهربائية المتصلة بالمصهر الكهرباء بعد الآن، لذا ستتم حمايتها من التلف.
وباستخدام صندوق المصهرات، يسهل إدارته في الطائرات، حيث تستخدم معظم الطائرات قاطعًا أو أكثر للأجهزة الكهربائية الرئيسية ومع ذلك، بالنسبة للأجهزة الكهربائية غير الأساسية، قد يستخدم صندوق المصهرات، حيث سيقوم بدمج جميع مصاهر الطائرة في منطقة واحدة، وفي حالة حدوث أي خلل، يمكن للميكانيكي الوصول إلى صندوق المصهرات لتحديد موقعه واستبداله بمصهر جديد من نفس النوع.
ما هي استخدامات صناديق المصهرات في الطيران
في حين أن الدوائر الكهربائية متنوعة في تصميمها وتطبيقها، إلا أنها تشترك جميعًا في حاجة مماثلة لنظام إمداد كهربائي، وأحد أكثر أجهزة الإمداد بالكهرباء شيوعًا هو أو صندوق المصهرات، حيث أصبح موجودًا في كل مكان.
- صناديق المصهرات عبارة عن أوعية معدنية تحتوي على ما يصل إلى اثني عشر مصهرًا، والمصهرات هي أجهزة أمان تحمي الدوائر المتصلة من الارتفاع المؤقت في الجهد، وحيث يجب استبدال المصهر بأكمله في حالة حدوث حدث التيار الزائد، وتم تصميم كل مصهر بعنصر يمكن أن يذوب أثناء ارتفاعات الجهد، وبمجرد ذوبان هذه القطعة، تنقطع الدائرة الكهربائية لمنع أي آثار سلبية في اتجاه التيار، كما تحتوي صناديق الصمامات إما على مصهرات لولبية أو أسطوانية اعتمادًا على حمل الأجهزة المرتبطة.
- مصممة على القدرة على الفشل بأمان، فمن المهم فهم الظروف التي تسبب الفشل، والحدث الأكثر شيوعًا الذي يتسبب في تعطيل المصهرات هو الحمل الزائد للدائرة، والذي ينتج عادةً عن عدد كبير جدًا من الأجهزة المتصلة التي يتم تشغيلها في نفس الوقت.
في حين أن المصهرات المختلفة يمكن أن تتعامل مع أحمال الجهد المتفاوتة، فإن أي شيء يزيد عن ستة أضعاف التيار العادي سوف يتسبب في انفجار المصهر، والسبب الآخر الملحوظ لفشل الصمامات هو حدث ماس كهربائي، والذي يحدث عندما يتشكل مسار كهربائي منفصل، وتتضمن أمثلة هذه المسارات دخول الماء إلى صندوق المصهرات وتلف عزل الأسلاك والمسامير أو البراغي التي تدخل الدائرة.
- هي طريقة جذابة لتوفير مستويات كهرباء مناسبة وآمنة، نظرًا لأن الطائرات بها أنظمة كهربائية معقدة بأجهزة تتطلب جهد تشغيل مختلف، فإن صناديق المصهرات، تقوم كوسيط بين مصدر الطاقة والأجهزة المستهدفة، وعادةً ما يتم تصنيف هذه المصهرات لتحمل جهد أعلى من البدائل السكنية أو التجارية، وقد ظهرت صناديق المصهرات الأصغر حجمًا والمصممة بشكل متين والتي نراها على الطائرات اليوم، حيث كانت المصهرات تقصر في كثير من الأحيان بسبب الرطوبة والأضرار المسببة للتآكل.
- سهل الوصول إليه حتى يمكن الوصول إليه أثناء الرحلة إذا لزم الأمر، ويجب على الشركات المصنعة لشركات الطيران التي تختار تنفيذ صناديق الصمامات اتباع معايير معينة فيما يتعلق بتصميمها وتركيبها، ويجب أن يكون هناك ما يكفي من المصهرات الاحتياطية على متن الطائرة لتغطية نصف عدد المصهرات الموجودة في الصندوق، ومن الأهمية بمكان التأكد من أن أي مصهرات احتياطية متوافقة مع النظام المثبت، كما يمكن العثور على معلومات التوافق بسهولة في إرشادات الشركة المصنعة.
- في حين أن قواطع الدائرة قد استحوذت على استراتيجية الحماية الحالية المفضلة في الطائرات الحديثة، لا يزال من الممكن العثور على المصهرات في (APU) والمحولات الخفيفة، حيث يقوم النظام الهيدروليكي أيضًا بإيجاد المصهرات الميكانيكية، والتي تعمل بشكل مشابه لنظيراتها الكهربائية، مما يوقف التدفق الهيدروليكي الزائد أثناء التسرب.
أيهما أفضل المصهرات أم القواطع في الطائرة
المصهرات وقواطع الدائرة هي أجهزة متكافئة فيما يتعلق بالوظيفة، لكن ليس كذلك فيما يتعلق بالتكلفة، حيث أن قواطع الدائرة المصغرة عالية الجودة تكون بسعر 17 دولارًا لكل منها، وتبلغ تكلفة المصهر المنخفض حوالي خمسة وعشرين سنتًا، واستخدمت المصهرات على نطاق واسع في طائرات الطيران العامة حتى حوالي عام 1965، وبدأت في اتخاذ سمعة سيئة عندما كانت تميل إلى أن تكون غير مستقرة بعد بضع سنوات في الخدمة.
واستخدم حاملو المصهرات مساحة كبيرة ومنخفضة الضغط لعقدها وحمل التيار، وهذا النوع كان عرضة للتآكل السريع الذي يتفاقم بفعل الرطوبة والتدفئة الناتجة عن التيار، وتتكامل العناصر القابلة للانصهار في الصمامات الحديثة ذات الجهد المنخفض مع شفرات التلامس المتزاوجة بدورها مع ملامسات عالية الضغط ومحكمة الغلق، وتعد بدائل منخفضة التكلفة وموثوقة لقواطع الدائرة.
قدم عدد من البائعين قواطع دوائر لطيفة وصغيرة جدًا ومنخفضة التكلفة للتطبيقات التجارية، وفي هذا الوقت، لا يتم التوصية باستخدامها في الطائرات، والسبب البسيط هو أن القاطع عبارة عن جهاز كهربائي ميكانيكي معقد إلى حد ما، حيث تتعرض الأجزاء الداخلية للطائرة لدورات شديدة من الرطوبة ودرجة الحرارة والاهتزاز والتي تؤدي إلى تدهور أداء القاطع بمرور الوقت، والمصهر ذو الحجر البسيط هو أكثر مناعة لمثل هذا الإساءة البيئية.
وتكون جميع صناديق المصهرات إما محاطة بمادة غير قابلة للاحتراق، ويجب عدم لمسها إذا كانت الأيدي مبللة او كان هناك دخان أو نار تصدر منها.
