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許容電流計算ツール

許容電流計算ツール

ブスバーの特徴や
選定ツール・計算式を解説

「ブスバー」のご依頼を検討中の人の中には、どのように選定すればいいのか分からず、購入をためらっている人も多いのではないでしょうか。本ページでは、ブスバーの特徴や簡易選定ツール、選定方法、計算式について解説していきます。ブスバーの選定方法に関する悩みが解消されるので、ぜひ参考にしてみてください。

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ブスバーの特徴と選定方法

銅加工に用いる素材は「純銅」と「純合金」の2種類です。純銅は工業用に製造される純度の高い銅で、99.95%以上の純度を要します。一方の純合金は銅を主体とする原料のことで、剛性を改善できることがメリットです。銅の種類のほか、銅の特長を詳しく解説します。

「ブスバー」とは?

ブスバーとは、配電盤や制御盤、電池などの電源に接続する、大容量の電流を導電するための導体棒のことです。英語表記「bus bar」の読み方から「バスバー」と発音されたり、銅が素材であることから「銅バー」と呼ばれたりする場合もありますが、すべて同じものを指します。また、ブスバーの中でも、アース(接地)を使用する際には、「アースバー」と称されるケースもあります。

ブスバーの断面積と定格電流は密接に関連しており、適切なブスバーを選定するためには、一定基準に基づいて、それぞれの値を算出しなければなりません。ブスバーの必要断面積や定格電流を導き出す簡易選定ツールも存在するため、内容を確認しておきましょう。

ブスバー簡易選定ツール

  • 定格電流→断面積
  • 断面積→定格電流
  • 定格電流からブスバーの必要断面積を算出します。

    A

    シミュレーション結果

    必要断面積は、

    - mm2 です。

    材料サイズ:

  • ブスバーの断面積から定格電流を算出します。

    mm2

    シミュレーション結果

    定格電流は、

    - A です。

ブスバーを選定する際の予備知識

JISC8480:2016の「帯状導体の電流密度」を参考に、ブスバーへ流せる630A以下の定格電流に対する電流密度の上限値をまとめます。

【定格電流に対する電流密度の上限値】

基準定格電流(A) 電流密度(A/mm²)
125以下 3.0以下
125超え〜250以下 2.5以下
250超え〜400以下 2.0以下
400超え〜630以下 1.7以下

※出典:日本産業標準調査会
※導電率96%IACS以上の導体を使用

上記の定格電流・電流密度を用いれば、ブスバーの必要断面積も以下の計算式で算出ができます。

ブスバー選定の計算式

定格電流(単位:A)÷電流密度(単位:A/mm²)=必要断面積(単位:mm²)
上記表の数値と計算式から算出した、ブスバーの断面積と定格電流・電流密度の対応表を確認してみましょう。

【断面積と電流密度の対応表】

定格電流(A) 電流密度(A/mm²) 断面積
125以下 3.0以下 41.666...以下
250以下 2.5以下 100以下
400以下 2.0以下 200以下
630以下 1.7以下 370.588...以下

定格電流と断面積のいずれかの値さえ判明していれば、上記表を参考にすることで、簡易的ですが、ブスバーの選定が行えるわけです。

ブスバーの選定方法と計算式

ここからは、2通りのブスバーの選定方法と計算式をご紹介します。先ほど紹介した【断面積と電流密度の対応表】の数値を、以下の計算式に当てはめれば、必要断面積・定格電流のどちらも簡易的に算出ができます。

選定⽅法 計算式
①ブスバーの必要断面積は、定格電流から算出する 定格電流(単位:A)÷電流密度(単位:A/mm²)=必要断面積(単位:mm²)
②定格電流はブスバーの断面積から算出する 必要断面積(単位:mm²)×電流密度(単位:A/mm²)=定格電流(単位:A)

たとえば、定格電流300Aを流す場合、【断面積と電流密度の対応表】から、電流密度の上限が2.0A/mm²であることが分かるため、以下の計算式で必要断面積を算出することが可能です。

・例①:300A(定格電流)÷2.0A/mm²(電流密度)=150mm²(必要断面積)

また、電流密度の上限値は【断面積と電流密度の対応表】から、断面積の値によって変動することも分かっています。そのため、定格電流の値が決まっていない場合でも、電流密度と断面積さえ分かっていれば、簡単に算出ができます。

・例②:150mm²(必要断面積)×2.0A/mm²(電流密度)=300A(定格電流)

つまり、定格電流のみが決まっている場合であれば「①の方法」で、断面積のみが分かっている場合であれば「②の方法」で、ブスバーを簡易的に選定できるわけです。

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