top of page
10.jpg

ブスバー(バスバー)用の銅に関する一般的な知識

info-01.jpg

ブスバー(バスバー)はラテン語で“全てのため”を意味する"オムニバス"に由来しています。電気工学の用語 "バス"は、さまざまな回路で全体のポイントを説明するために使用されます。一般には回路での低入力電圧と高出力電圧の合計を意味します。現在では電源や 回路のコントロールパネルは、大量の電流を受け取り、また出力することができなければなりません。大電流はまた同様に電磁力を大量に発生させることもでき ます。。ブスバーは他の電気機器と同じようにエネルギー耐えられなければなりません。バスバーとして使用されている金属は良好な機械的および電気的特性を 持っている必要があります。特殊な温度環境下で

動作するよう設定することもできます。

バスバーとして使用されれる金属はを下記のような特性を持っている必要があります。
 

     1. 低抵抗であること

     2. 高引張性の機械的強度。圧縮強度と引裂強度

     3. 高抵抗での疲労破壊

     4. 表面膜の低抵抗

     5. 切断と曲げに対しての機動性

     6. 高耐食性

     7. 低価格

 これらの機能のすべてを考慮すると銅がバスバーに向いた最高の金属でその次にアルミニウムが適した金属であるということがわかります。

銅とアルミニウムの特性は以下の表で比較することができます。

01EN.jpg

 注意
バーは断面が矩形であり、厚さは0.5ミリメートルまたはそれ以上で幅は160ミリメートルを超えない範囲です。

shapes.png

注意
大きいサイズの許容範囲と機械的性質は、購入者と製造者間の合意に従う必要があります。

銅バーのタイプ
銅バーの工業製品の規格は主に3つのカテゴリに分かれています。
         1. 焼きなまししたタイプ
         2. 半分 - ハードタイプ
         3. ハードタイプ

銅バーの形状、大きさや許容範囲
表では幅と厚さから銅バーの許容範囲を示しています。

Abs.png
04.png
05.png

材料
銅バーと銅線は、いずれの種類であっても高導電銅(高伝導銅)から製造される必要があります。化学的な構成は下記の表のとおりです。

    1.    電解精銅
    2.    火力精錬銅
    3.    無酸素型
    4.    特殊用途向け無酸素型

下記の表では高伝導銅の化学成分を示しています。

06.png

注意
    1.    酸素の限界量は、垂直に鋳造した場合の重量の0.06%です。他の不純物の限度量は、購入者と製造業者間の合意に従う必要があります。
    2.    銅に混ぜられる銀の比率(銀入り銅)は標準的には重量の0.03~0.2%ですが、買い手が使用用途により、銀の比率を指定する必要があります。
    3.    特別に購入者と製造者間の取り決めが無い限り、ヒ素アンチモンビスマスカドミウムマンガンセレンテルル及び亜鉛を含む揮発性化合物は、重量の0.0025%です。

銅ブスバー(バスバー)の特性
    1.    外観は、きれいで滑らかであり目に見える欠陥があってはなりません。
    2.    電気抵抗率及び導電率は表を参照ください。

下記の表では、電気抵抗状態と電気伝導状態を示しています。

07.png

注意
設定電力は国際国際電気によって決められたなまし銅規格の割合と比較されます。銅の20℃環境下における単位体積抵抗率はミリ平方メートル当たり0.017241Ωで電気伝導度は100(IEC28)です。

3.  機械的性質
    3.1  引張強度
           銅棒と銅線の引張強度は規格工業製品(TIS408-2525)または日本工業規格(JIS)の規格を参照ください。

     3.2  伸長
           銅棒と銅線の伸張は、工業標準(TIS408-2525)または、日本工業規格(JIS)の規格をに基づいている必要があります。

注意
厚さ0.8ミリメートル未満の銅バーのや幅が5.12ミリメートル未満の銅バーではテストを行いません。

幅の曲げ
  100mmの厚さを超えない銅では方法が規定された幅の曲げてストにおいて
、割れや折れを生じてはなりません。業界標準(TIS408-2525)を参照するか、日本工業規格(JIS)の規格を参照してください。

3.3 厚さの曲げ

      なまされた厚さ100mm未満、幅30mm以下の銅棒では厚さの曲げ試験が求められた場合において、割れや折れを生じては成りません。業界標準(TIS408-2525)又は日本工業規格(JIS)の規格を参照してください。

下記の表では、銅棒、銅棒の機械的特性を示しています。

08.png

4.    水素による脆性に対する耐久性(水素脆化)
      無酸素高伝導で作られた銅棒や銅線は水素脆化に対する耐久性を持ち、裸眼で見ることのできる亀裂を生じてはなりません。業界標準 (TIS408-2525)、日本工業規格(JIS)、国際焼きなまし銅標準(IACS)や国際電気標準会議(IEC)を参照してください。

09.png

ACブスバー(バスバー)    

10.png

  銅は現代的な酸素が低減されたHC銅生成のための100%ICASと同様の電気伝導性を持ちます。指定された値より高い純度では、電気工事に使われる ICAS100%銅よりも電気伝導性が高くなり、不純物のない純粋さは銅に機械的および電気的に劇的な効果をもたらします。不純物の電気伝導性への影響は その量と銅中の不純物に含まれる金属の種類に起因します。たとえばリンでは銅重量のたった0.04%で電力をICAS80%にまで低下させます。また酸素 の含有量では高伝導銅(HC銅)において0.1%を超えてはなりません。                                 

ACブスバー(バスバー)    
      AC電源のための導体の抵抗は常にDC電源の値よりも大きくなります。交流電源による磁場は電圧を誘起する原因となります。これは電流が導体の中でその流 れる力を弱める方向に働くためです。磁場が大きい場合、磁場は表皮近くの誘起された電圧を弱め導体位相に変化が生成されます。最大値は導体の中心で、表面 に近づくにつれて小さくなります。したがって電流は電磁誘導の弱い表皮近くで大きくなり、この現象を表皮効果と呼びます。電流密度は導体内で均一ではな く、抵抗が増大するように見えます。直流電流と交流電流の抵抗の比率を表皮効果比と呼び
ます。

                                

11.png

銅管

銅導体管パイプでの表皮効果は、断面の直径と厚さにより決まります。直径を大きくし、また厚さを減らすことにより、表皮効果を低減することができます。

長方形の銅バー

長方形の銅の表皮効果については、厚さと幅により決まります。同じ断面積の場合では厚さの薄い銅バーのほうが銅線導体よりも表皮効果が小さくなります・表皮効果は銅バーの幅と厚さにより決まり、厚さが増すことにより、表皮効果も増大します。

銅ブスバー(バスバー)の接続方法

導体は機械的な力によって接続することができます。接続点では持続して低抵抗である必要があります。接続方法は性能を左右しますが、今日使われている方法としては螺子(ボルト止め)、クランプ、リベット止め、半田付けや溶接などの方法があります。
螺子止めやクランプは幅広く使われていますが、銅による溶接接続方法が益々使用されるようになっています。

-    銅ブスバー(バスバー)の溶接点では同じ銅を使うことにより電気伝導率が変わらないという利点があります。

-    ボルト止めでは便利で信頼性は高くなりますが、欠点としてナットでとめるための穴をドリルで開けなくてはなりません。これは電気伝導性にゆがみを引き起こし、このポイントに於いて起電力が発生し、接続点が不均一になる可能性があります。

-    クランプは断面を傷つけない簡単な方法です。瘤が接続点に於いて冷却を助ける働きもし、クランプは起電力の発生も均一にすることができます。欠点としてはコストがかかることです。

-    リベットは効率的ですが、欠点としては取り除くときや、きつく打ち込むときの困難さと打ち込みそのものの難しさがあげられます。

-    半田付けはブスバー(バスバー)に於いて極少量使用されています。それらは螺子やクランプに添加されていますが、万一回路がショートしたときの熱により電気的又は機械的に悪影響を与える可能性があります。

注意
銅棒と銅線の特徴や、仕様のための要件調査については
標準規格(TIS408-2525)又は、日本工業規格(JIS)を参照してください。

bottom of page