04/22/2025

MCBに適したバスバーの選び方

小型サーキットブレーカ（MCB）システムに適切なバスバーを選択することは、電気設備の安全性、信頼性、および性能に直接影響する重要な決定です。市場にはさまざまな材料、構成、仕様があるため、十分な情報を得た上で選択することは困難です。この包括的なガイドでは、MCB用バスバーを選択する際に考慮すべき重要な要素について説明し、技術要件、安全規格、および予算の考慮事項に基づいた決定を支援します。

バスバーとは何か、なぜ重要なのか？

MCB用ヴァイオックス・バスバー

バスバーは、配電システム内の複数の電気回路の共通接続ポイントとして機能する金属導体です。MCBアプリケーションでは、バスバーは入力フィーダから電気を集め、出力回路に分配することで、配線を簡素化し、効率的な配電を実現します。

これらの導電性バーは、電気パネル、配電盤、および変電所内の中央配電ハブとして機能し、1つまたは複数の入力ソースから複数の出力回路に電力を効率的に分配するための共通の低インピーダンス経路を提供します。MCBの設置において、バスバーは多数のブレーカーへの電力接続と供給のプロセスを大幅に簡素化し、複雑なワイヤーハーネスに取って代わり、設置時間と潜在的なエラーを削減します。

バスバー選択の品質と適切さは、直接的に影響します：

システムの信頼性と運用の安全性
配電効率
設置にかかる時間と複雑さ
メンテナンスの必要性とアクセシビリティ
電気システム全体の性能

小型サーキットブレーカ（MCB）を理解する

ミニチュアサーキットブレーカは、現代の電気安全の基本となる電気機械装置です。過負荷状態または短絡により電流が安全レベルを超えると、自動的に電流の流れを遮断するように設計されており、配線、接続された電化製品、および人員を保護します。

MCBは主に2つのメカニズムで作動する：

熱作動（過負荷保護）： MCB内部では、バイメタル・ストリップが、そこに流れる電流がブレーカーの定格電流を持続的に超えると発熱して曲がるように調整されている。この曲げ動作が最終的に機械的なラッチを引き起こし、接点が開いて回路を遮断します。
磁気作動（短絡保護）： MCBには電磁コイルまたはソレノイドも内蔵されている。回路が短絡した場合、電流は劇的かつ急速に上昇します。この急激なサージはコイルに強力な磁界を発生させ、機械式ラッチを瞬時にトリップさせ、回路を一瞬で遮断します。

MCB用バスバーの種類

MCBには一般的にいくつかのバスバータイプが使用され、それぞれが特定の用途向けに設計されている：

ピンタイプのバスバー： MCB上の互換性のあるスプリング式端子またはスクリュークランプ式端子に直接差し込むピンが特徴で、より広い接触面積で確実な接続を実現。

フォークタイプのバスバー： 信頼性の高い接続のために、端子ねじに巻きつけるフォーク型コネクターを利用する。

櫛型バスバー： 複数のMCBを簡単に接続できるように櫛形に配置されており、設置が簡素化されています。
密閉バスバーシステム： 共有エンクロージャーでさらなる保護を提供し、厳しい環境での安全性を高めます。

MCBに適したバスバーを選択するための主な要因

1.素材の選択：銅とアルミニウムの比較

バスバーの材質は、その導電性、放熱性、長期性能に大きく影響します：

銅バスバー：

最小限の抵抗でプレミアム導電性（97-99%）を提供
優れた放熱性
代替品と比較して優れた耐食性を示す
通常、最適な性能を得るために高品位銅を指定する

アルミ製バスバー：

銅の約61%の導電性を低コストで実現
銅よりも重量が軽いため、取り扱いや設置が容易。
銅製部品に接続する場合、ガルバニック腐食を防ぐために適切な合金組成が必要。

アルミニウムの重要な考慮点は、その表面に絶縁酸化物層を形成する傾向があることです。信頼性の高い低抵抗の接続を確保し、長期的な腐食の問題を防ぐため、アルミニウムのバスバーは通常、錫や銀のような材料でメッキされています。このメッキにより、裸のアルミニウムの潜在的な欠点が克服され、メッキされたアルミニウムは、サイズが大きくても許容できるのであれば、銅の代わりに実行可能で、多くの場合、コスト効率の良い代替品となります。

2.定格電流（アンペア容量）

これは間違いなく最も重要な電気パラメータです。バスバーの定格電流は、しばしばInなどと表記され、最大許容動作温度を超えることなく通電できる最大連続電流を指定します。

現在の能力を評価する場合：

将来的な拡張の可能性を含め、回路に予想される最大電流負荷を決定する。
安全マージンのために、計算された最大負荷より少なくとも25%高い定格のバスバーを選択してください。
典型的なMCBバスバー定格（ほとんどの用途で40Aから125Aの範囲）を考慮する。
バスバーとMCBを回路の負荷に合わせる - 例えば、住宅用回路にはBカーブのMCBを、誘導負荷にはCカーブのMCBを使用する。

基本的な要件は、選択されたバスバーの定格電流が、通常の動作条件下でバスバーに流れると予想される最大電流の合計と等しいか、それ以上でなければならないということです。

現在の格付けに影響する重要な考慮事項には、以下のようなものがある：

周囲温度： 電気エンクロージャ内の周囲温度が高くなると、バスバーの放熱能力が低下するため、実効電流容量が低下します。製造業者はしばしば、基準温度以上の動作に対する軽減曲線または係数を提供しています。
グループ分け： 複数のバスバーやMCBのような発熱デバイスを近くに設置すると、局所温度が上昇するため、さらにディレーティングが必要になる。
エンクロージャーのタイプと換気： 筐体のサイズ、材質、および換気特性は、熱放散に大きく影響します。換気の悪い筐体は内部温度が高くなり、より大きなディレーティングが必要になります。
切込み位置 供給導体がバスバーに接続される位置は、その最大使用可能電流容量に大きく影響します。一方の端から電力を供給する（エンドフィード）ことは、全電流がバスバーの初期セクションを流れることを意味します。中央（センターフィード）で給電すると、電流が分割されて両端に向かって流れるため、1つのセクションの電流密度が減少し、同じバスバープロファイルで全体的な定格電流が高くなります。

3.短絡電流定格（耐量）

連続電流を超えて、バスバーは短絡故障中に発生する莫大な電気機械力と熱応力に故障することなく耐えることができなければなりません。この能力は短絡定格によって定義され、しばしば定格条件付き短絡電流（Icc）として表されます：指定された上流デバイス（ヒューズやサーキットブレーカーなど）で保護されたバスバーが、安全性を損なうような損傷を受けることなく、定義された期間耐えられる最大見込み短絡電流。

重要な要件は、バスバーの短絡耐量が、バスバーが設置されている特定のポイントで計算または測定された見込み短絡電流（PSCC）よりも大きくなければならないことです。PSCCがバスバーの定格を超えると、故障によってバスバーが物理的に破損、溶融、または爆発的なアーク放電を引き起こし、パネルの致命的な故障につながる可能性があります。

故障状態では、バスバーは損傷することなく瞬間的な大電流に耐える必要があります。この短絡耐量は重要な安全要素です。リスクの高い設備や大きな電源のあるシステムでは、通常25kA以上の優れた短絡定格を持つバスバーを優先してください。

4.MCBシステムとの物理的互換性

バスバーがMCBに物理的に適合し、正しく接続されていることを確認することが最も重要です：

接続タイプのマッチング： バスバー接続タイプ（ピンまたはフォーク）は、MCB の端子設計と正確に一致する必要があります。目視検査とデータシートによる確認が必要です。

バスバーとの使用を意図したMCBは通常、どちらかに特化した設計の端子を備えている：

ピンタイプのバスバー： これらのMCBには、バスバーの丸ピンまたは角ピンを受け入れるように設計されたリセプタクルがある。
フォーク型（またはスペード型）バスバー： これらのMCBはスクリュー端子を持ち、バスバーのフォーク型接点がスクリューヘッドの下か専用クランプにスライドできるように設計されている。

ポール/フェーズ数 バスバーは、電気系統（単相、三相など）および相互接続される機器の極構成（1P、2P、3P、4P、1P+N、3P+N）に対応する必要があります。3P MCBの列を接続するには、3相バスバーが必要です。

ピッチ寸法の調整： ピッチは、バスバー上の隣接する接続点（ピンまたはフォーク）間の中心間距離である。この寸法は、接続されるMCBの極間の間隔と正確に一致する必要があります。この間隔は、MCBの標準モジュール幅によって決まります。

間違ったピッチのバスバーを使用すると、正しい取り付けが不可能になったり、安全でなくなったりします。MCBモジュールの幅（1極あたり18mmなど）とバスバーピッチの互換性を確認することが重要です。

5.定格電圧

絶縁体を含むバスバーアセンブリは、電気システムに適した定格電圧を持っていなければなりません。主な定格は以下のとおりです：

定格動作電圧 (Ue)： バスバーが連続的に動作するように設計された最大電圧。
定格絶縁電圧 (Ui)： 絶縁試験や沿面距離の要件に使用される電圧値で、絶縁の能力を示す。

UeとUiはともに、公称システム電圧（230V、400V、415V、480V、600Vなど）以上でなければならない。

評価すべき技術仕様

温度上昇と放熱特性

熱管理はバスバーの性能と寿命にとって重要です。IEC 61439-1によると、バスバーの安全上限温度は140°Cです（これは周囲温度35°Cに対して105°Cです）。高品質のバスバーは一般的に以下のことを示します：

全負荷時の周囲温度からの上昇は30℃以下
ホットスポットのない均一な温度分布
適切な素材と設計による効果的な熱放散
様々な負荷条件下でも安定した性能

断熱性と安全性

最新のバスバーシステムには、偶発的な接触を防ぎ、長期的な信頼性を確保するためのさまざまな安全機能が組み込まれています：

難燃性で耐熱性のある絶縁材を探す（一般的にMCBバスバーには耐火性PVCが使用される）
活線部品への偶発的な接触を防ぐフィンガーセーフ設計の検証
明確な位相識別と導体間の適切な間隔の確保
ULリストまたは同等の安全認証を確認する。

規格と認証

定評あるバスバーは、安全性と性能を保証する確立された業界標準に準拠しています：

IEC 61439：試験要件、熱性能仕様、バスバー間隔要件を定義
ASTM B187：銅バスバーの特定規格
UL 67：北米用途のパネルボードに重要
BS EN 13601：電気用途の銅および銅合金を規制
DIN EN 60 439: バスバーシステムの仕様を規定

さらに、ISO9001のような品質管理認証や、RoHSのような環境コンプライアンス認証も確認すること。

インストールのベストプラクティス

バスバーの性能と安全性には、適切な設置が不可欠です：

トルク・ドライバーを使い、メーカーの仕様通りに端子を締める。
固定する前に、バスバーと MCB 端子間のアライメントが適切であることを確認してください。
互換性のないシステムに適合させるために、無理に接続したり、バスバーを改造したりすることは避けてください。
システムに通電する前に、接続の安全性をテストする。

おそらく最も重要なステップは、MCB端子のネジをメーカー指定の正しいトルク値で締めることである。締め付けが不十分だと接続が高抵抗になり、過熱、電位溶解、電圧降下につながります。締めすぎは、端子ねじ、クランプ、またはバスバー自体を損傷し、接続不良につながる可能性があります。

ターミナル接続の質は、システムの信頼性に大きく影響する：

銀または錫メッキの接点で導電性を高めたプレミアム・バスバー
接触面は平らで清潔で、酸化がないこと。
接続は、複数回の接続/切断を繰り返しても完全性を維持しなければならない。
腐食を防ぐため、湿度の高い環境では接続部に誘電体グリースを塗布する。

適切なプランニングにより、パネルスペースの効率的な使用と十分なクリアランスが確保される：

パネル構成に基づいて、バーの位置（水平または垂直）を検討する。
異なる相のバスバー間に適切な間隔を確保する。
熱を効果的に放散するために適切な換気を行う。
将来の拡張性を考慮したレイアウト

MCBバスバーを選択する際に避けるべき一般的な間違い

アンダーサイズとオーバーヒートの問題

最もよくある間違いの一つは、通電容量が不十分なバスバーを選択することです：

サイズ不足のバスバーは高温で作動し、絶縁劣化を促進する。
不十分な断面積は過度の電圧降下とエネルギーの浪費につながる
将来的な負荷の増加は、安全な動作パラメータを超えて境界バスバーを押し上げる可能性がある
バスバーを電流負荷と回路の短絡容量の両方に合わせる。

MCBシステムとの互換性の問題

バスバーとMCB間の互換性の問題は、危険な状態を引き起こす可能性がある：

バスバー接続とMCB端子のずれが接続の緩みを引き起こす
特定のMCBモデルに不適切なバスバータイプの場合、正しく固定されないことがあります。
互換性のない部品を無理に取り付けると、接続の完全性が損なわれる。
互換性を確認せずに異なるメーカーのコンポーネントを混合すると、問題が発生する可能性がある。

一部のMCBは、主にワイヤー接続用に設計されたケージ端子またはデュアル端子を備えている場合があり、特定のバスバースタイルに対応できる場合と対応できない場合があります。MCBの端子設計がバスバーの接続タイプに適合していることが絶対不可欠です。電気的には正しい定格であっても、互換性のない端子を持つMCBは、バスバーを使用して安全かつ効果的に接続することはできません。

環境要因の見落とし

環境条件は、バスバーの性能と寿命に大きく影響します：

周囲温度は通電容量に影響する（高温環境ではディレーティングを行う）
湿度は、保護されていない銅やアルミニウムの腐食を促進します。
ホコリや汚染物質は断熱材を劣化させ、トラッキングパスの原因となる。
紫外線暴露は、ある種の断熱材を経年劣化させる可能性がある。

コスト対品質：正しい投資

バスバーオプションを評価する際には、初期購入価格だけでなく、総所有コストを考慮してください：

高品質のバスバーは通常、メンテナンスの必要性が低い
プレミアム素材は、低抵抗によりエネルギー損失を低減
高品質の部品により、安定した性能でより長い耐用年数を実現
標準以下のバスバーによるシステム障害は、コストのかかるダウンタイムや修理につながります。

信頼性が最優先されるシナリオ、効率損失が大きくなる大電流アプリケーション、低品質のオプションではすぐに劣化してしまう過酷な環境、メンテナンスアクセスが困難でコストがかかるシステムなどでは、高品質のバスバーへの投資は特に正当化されます。

購入前のバスバーの品質評価

目視検査技術

設置前であっても、目視検査によってバスバーの品質について多くのことがわかります：

変色や酸化がなく、均一な色と仕上がりであることを確認する。
曲がり、傷、凹凸などの物理的な欠陥がないか調べる。
全長にわたって寸法と厚さが一定であることを確認する
断熱材の完全性と均一な塗布を検査する。

ドキュメンテーションと仕様の検証

信頼できるメーカーは、包括的な文書を提供している：

お客様の要件に準拠しているか、技術仕様を確認する
テストレポートとパフォーマンスデータのチェック
定格電流、定格電圧、定格温度の確認
材料構成と製造工程の詳細を確認する

メーカーの評判とサポート

メーカーの評判は、しばしば製品の品質を示す：

電気部品におけるメーカーの歴史と経験を調査する。
顧客のレビューと証言を探す
保証条件とテクニカル・サポートの有無を確認する
よりクリーンなエネルギーや効率的なエネルギー開発を専門としているかどうかをチェックする。

結論MCBアプリケーションのための正しいバスバー選択

MCBの設置に適切なバスバーを選択するには、材料特性、定格電流、物理的寸法、特定のMCBシステムとの互換性など、複数の要素を考慮した体系的なアプローチが必要です。これらの要素を慎重に評価し、それらが性能と安全性にどのように影響するかを理解することで、コストと信頼性要件のバランスを考慮した、十分な情報に基づいた決定を下すことができます。

これらの重要なポイントを覚えておいてほしい：

バスバーの定格電流が、システムの予想最大負荷を上回っていることを確認してください。
短絡耐量が設置ポイントにおけるPSCCの計算値より高いことを確認する。
物理的な互換性、特に接続タイプとピッチ寸法を確認する。
アプリケーションのニーズと環境条件に基づいて適切な材料を選択します。
適切な取り付け技術、特に端子のトルク仕様に従うこと
初期購入価格だけでなく、総所有コストを考える

配電部品の品質は決して妥協すべきではありません。適切なバスバーは、システムの効率を高め、設置を簡素化し、長年にわたって故障のない運転を実現します。逆に、不適切なバスバーや標準以下のバスバーを使用すると、危険な状態、システムの故障、費用のかかる修理につながる可能性があります。

バスバーの選択が電気システムに要求される性能、信頼性、安全性を確実に提供するために、時間をかけて特定の要件を評価し、メーカーの資料を参照し、必要に応じて専門家の助言を求めてください。