銅製バスバーとアルミニウム製バスバー: 最適な製品を選択するには?

 

 

 

 

 

• 導電性と電流容量-

銅の IACS 導電率は約 98% です。アルミニウムの IACS 導電率は約 61% です。これは、銅のバスバーが、同じ断面積のアルミニウムのバスバーよりも多くの電流を流すことができることを意味します。-。同じ電流を流すには、アルミニウム製バスバーの断面積が約 50% 増加する必要があります。-。たとえば、1000A の銅製バスバーには 100mm² が使用されますが、アルミニウム製バスバーには約 150mm² が必要です。

 

• 機械的強度と設置信頼性

銅バスバーはアルミニウムよりも高い引張強度と硬度を持っています。短絡電流をより適切に処理し、変形する可能性が低くなります。-アルミのほうが柔らかいです。取り付け時には、締め付け圧力を制御する必要があります。圧力が大きすぎると、クリープ (時間の経過に伴う塑性変形) が発生する可能性があります。これにより、接続が緩み、接触抵抗が増加する可能性があります。高性能アルミニウム合金（6101-T6 など）を使用すると、この問題を軽減できます。-

 

• 重量とコスト

アルミニウムの密度は 2.7 g/cm3 ですが、これは銅の密度 (8.9 g/cm3) のわずか 30% です。したがって、アルミニウムバスバーは軽量です。電気自動車や太陽光発電所など、重量に敏感な用途に適しています。-アルミの材料コストが安くなります。ただし、アルミニウム製バスバーはより大きなサイズが必要なため、より大きなコネクタと絶縁体が必要になる場合があります。銅製バスバーは初期コストが高くなりますが、使用するスペースは少なくなります。

 

• 耐食性と表面処理

アルミニウムは空気中で緻密な酸化物層 (Al₂O₃) を形成します。これにより、大気中で良好な耐食性が得られます。しかし、この酸化物は電気を通しません。そのため、アルミニウムには、良好な電気接続を確保するために錫メッキや銀メッキが必要になることがよくあります。銅は湿った環境では非導電性の緑青を形成する可能性があります。-多くの場合、保護のために錫またはニッケルメッキが必要です。腐食環境における両方の性能は実際の条件によって異なります。

 

• 熱膨張と接続技術

アルミニウムは銅よりも高い熱膨張係数を持っています。温度変化により接続点にストレスが生じる可能性があります。そのため、アルミニウム製の接続には、多くの場合、スプリング ワッシャーや緩み止めボルトが必要です。-銅製バスバー接続方法はより成熟しており、信頼性が高くなります。

 

 

 

 

銅バスバーが選択される状況:

• 高い信頼性が必要な分野: データセンター、金融インフラ、病院の配電システムなど、これらのシステムは障害を許容できないためです。
• スペースに制約のある場合: 開閉装置内のスペースが限られており、バスバーのサイズを最小限に抑える必要がある場合。{0}}
• 高い短絡電流要件の場合: 銅の機械的強度により、電磁力による衝撃に耐えることができます。-
• 頻繁な抜き差しやメンテナンスのシナリオ: 銅の耐摩耗性と変形耐性により、繰り返し調整が必要な機器により適しています。

 

アルミニウムバスバーが選択される状況:

• 初期投資の管理が重要であるため、商用および産業用配電や大規模太陽光発電所など、コスト重視のプロジェクト-向け。{1}}
• 重量に敏感な用途: 新エネルギー車のバッテリー パック、鉄道輸送、航空宇宙、その他の分野など。{0}}
• 高電流、低電圧のシナリオ: エネルギー貯蔵システム (ESS) や風力発電結合箱など、断面積を増やすことで導電率要件のバランスをとることができます。-
• 腐食環境用（表面処理が必要）：化学プラントや船舶などの特殊な環境において、コーティング技術と組み合わせることでアルミニウムの耐食性を活かすことができます。