バスバーについて

 現在、当生産技術コンサルティングにおいて、バスバー等、銅部品を専門に加工する企業とのお付き合いがありますので、そこで扱われているバスバーについて若干コメントすることにしました。(記事の大半はネット検索によるものです。)


 バスバー(Bus Bar)は、高圧大電流が流れる部分に使用される導体のことを言います。バスバーは、配電盤や制御盤、蓄電池など、化学工業の分野においてさまざまな用途に利用されています。私たちの身近なところでは、電車用の制御回路配線や電気自動車など、広く利用されています。英語では、「bus bar」と表記されるため、日本ではバスバーやブスバーなどと呼ばれています。


 バスバーは、電気抵抗が小さいため、大容量の電流を効率的に各部分へ供給することができるという特徴を持ちます。その他にも、バスバーをビスで固定させるだけで配線作業が完了することから、サイズが大きな配電盤や制御盤においても、盤全体に比較的簡単に大容量の電源を分岐することが可能となります。このような特徴を活かして、バスバーはケーブルや導線の代わりに広く利用されています。

 バスバーには、主に銅が使用されることから「銅バー」とも呼ばれています。バスバーには高い導電性、また高い機械的強度(引っ張り、伸び)が必要となります。銅は、金属の中でも特に導電性に優れており、比較的高い機械的強度を有することから、バスバーに広く用いられています。


 タフピッチ銅は、銅純度が99.90%以上の材質で、銅バスバーの中で最も多く流通している材質です。導電性に優れるのはもちろん、展延性や絞り加工性にも優れており、配電盤などの電気部品や化学工業用などに広く利用されています。

 無酸素銅は、銅純度が99.96%以上の材質で、酸素の含有量を10ppm以下に抑えた材料です。前述したタフピッチ銅は、酸素含有量が80ppmと、無酸素銅と比較して高いため、高温で使用すると、酸素と水素が反応し、水素脆化〔材質中に吸収された水素によって材質の強度(延性や靭性)が低下する現象〕が発生しやすくなります。

そのため、溶接やロウ付けが必要な場合など、加工の際または使用中に高熱が加わる場合には、主にこの無酸素銅が利用されます。しかし、無酸素銅は、タフピッチ銅と比べて流通性が悪く、また価格も高くなるので注意が必要です。


 前述した通りバスバーには、一般に銅が利用されますが、その次にアルミがよく用いられます。アルミは、銅と比較すると、導電性や引っ張り強度などは劣るものの、比重が軽く、価格も低いため、アルミ製のバスバーを使用することで軽量化、コストダウンなどが可能となります。ただし、アルミは導電性が低い分、銅のバスバーと比べて導体の体積を大きくする必要があります。

必要なサイズの金属の板材を用いて、必要な箇所に穴あけ加工を施します。また、必要であればタップ加工を行い、ねじ山を作ります。加工機器としてボール盤が利用されます。

穴あけ加工の後は、ベンダーやプレス機を用いて、図面に従って曲げ加工を施します。なお、バスバーの曲げ加工には、以下のような曲げ加工法が用いられます。


<エッジワイズ曲げ・フラットワイズ曲げ>(バスバーの特徴的な加工法)

 エッジワイズ曲げは、幅方向に曲げる加工方法で、非常に高い技術力を要します。

また、フラットワイズ曲げは、厚さ方向に曲げる加工方法で、一般的な曲げ加工法となります。ニーズに応じて、必要な曲げ加工を施しますが、一般にフラットワイズ曲げ加工の方が、エッジワイズ曲げ加工と比べて、低コストで加工を行えます。




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