バスバーは、配電システムにおいて重要な役割を果たし、サーキットブレーカーを接続して効率的な配電を行うとともに、モーター回路の過負荷に対する信頼性の高い保護を保証します。これらの重要なコンポーネントは、63Aから160Aまでの幅広い定格電流を提供し、電気システムや機器を保護するさまざまな保護機構を組み込んでいます。
サーキットブレーカー・ブスバーの仕様
サーキット・ブレーカー・バスバーは、さまざまな電気的パラメータや構成に対応できるように設計されています：
- 電流容量は10mm²バスバーの63Aから35mm²の160Aまでで、高負荷や高い周囲温度に適しています。
- 定格動作電圧AC400V、耐インパルス電圧4kV、テストパルス電圧6.2kV。
- 単相、二相、三相、四相の配置で利用可能。
- 定格条件付き短絡電流25kA。
- 固定長またはカット・トゥ・レングスシステム、さまざまなステップ距離（45mm、54mm、63mm）による柔軟な設置オプション。
これらの仕様により、配電盤建設やモーター回路用途での効率的な配電と保護が保証される。
バスバー材料構成
サーキット・ブレーカー・バスバーは通常、高品質の導電性材料で構成され、その優れた電気特性から銅が最も一般的な選択となっています。銅バスバーは、銀に次ぐ優れた導電性を持ち、卓越した強度と熱膨張特性を持っています。また、耐腐食性も高く、電気システムでの長期使用に最適です。
アルミニウムもバスバーに使用される材料のひとつで、銅に代わる軽量な材料です。アルミニウムの導電率は銅の62%程度ですが、輸送や設置のコストを節約できます。バスバーシステムの中には、銅の導体に ABS プラスチックの絶縁体を組み合わせるものもあります。断熱材はサイコロイ 3600 のような耐熱性素材でできていることが多く、難燃性や自己消火性を持たせることで安全性を高めています。このような導電性金属と絶縁プラスチックの組み合わせにより、サーキットブレーカーの用途において高い安全基準を維持しながら、効率的な配電を実現します。
アプリケーションとメーカーの互換性
モータ保護スイッチの接続、配電盤の構造、制御盤の配電に広く利用されているバスバーは、電気システムにおいて多目的な用途を提供します。ABB、Allen Bradley、Eaton、Siemens、Schneider Electricなどの主要メーカーの機器と互換性があります。システムの迅速で時間節約可能な配線能力は、拡張可能な設計とともに、様々な産業および商業環境に柔軟性を提供します。プラントエンジニアリングでは、バスバーはパワーコンタクタの接続に優れており、システム全体の効率と信頼性を高めます。
過負荷保護メカニズム
熱保護はバスバーシステムの重要な機能で、大電流によって発生する過度の熱に反応して曲がるバイメタルストリップを利用します。この機構は、電流の流れを継続的に監視し、あらかじめ設定された制限値を超えるとトリップを作動させ、モーターの損傷を防止します。安全性と効率を高めるため、保護装置はモータの近くに戦略的に配置され、分散型保護を可能にしています。ジャンクションボックスには、サーマル・マグネティック・サーキット・ブレーカとモータライズド・スイッチが収納されており、効率的なシステム管理と保護コンポーネント間の調整が容易になっています。この統合アプローチにより、モータ回路の不要なダウンタイムを最小限に抑えながら、包括的な過負荷保護を実現します。
MCBバスバー統合
ミニチュアサーキットブレーカ（MCB）は、革新的なスナップオン固定システムと特殊なバスバー設計により、バスバーとシームレスに統合できます。この統合にはいくつかの利点があります：
- 迅速で簡単な取付け：MCBは、スナップオン技術を使用してバスバーに迅速に取り付けることができ、従来の配線方法と比較して組み立て時間を最大50%短縮できます。
- 省スペース設計：バスバーシステムはコンパクトであるため、パネルスペースを効率的に利用することができます。
- 安全性の向上：指をはさまない端子カバーなど、統合されたタッチ保護機能により、設置時やメンテナンス時のオペレーターの安全を確保します。
- 柔軟性：バスバーシステムは簡単に拡張や変更ができるため、工具を使わずに簡単に構成を変更したり、デバイスを交換したりできます。
統合プロセスでは通常、MCBをバスバーのピン型接続に合わせ、所定の位置にはめ込みます。この方法により、適切な位相アライメントとアセンブリ全体の一貫した接続が保証され、配線エラーの可能性が低減し、システム全体の信頼性が向上します。
バスバー接続方法
サーキットブレーカのバスバー接続は、電気システムにおける効率的で安全な配電のために設計されています。これらの接続は、一般的にピンタイプまたは櫛状の構造を採用しており、サーキットブレーカをバスバーに迅速かつ簡単に取り付けることができます。. バスバーシステムは、導電性バーから外側に延びる特別に設計されたフィンガーまたはピンを備えており、サーキットブレーカの中心間隔と同じ間隔に配置されています。.サーキット・ブレーカーのバスバー接続の主な特徴は以下の通り：
- サーキットブレーカーの取り付けと取り外しが容易なクイックリリース技術
- 適切なアライメントと接続を保証するノーミスバスバー技術
- MCB、RCBO、RCCBなど、さまざまなタイプのサーキットブレーカーとの互換性
- 複数の極構成（1P、2P、3P、4P）があり、さまざまな回路要件に対応可能
- 特定のバスバーシステムに応じて、63Aから400Aまでの定格電流
- 断熱材と保護カバーにより、設置時および運転時の安全性を確保
これらの接続システムは、従来の配線方法と比較して設置時間を大幅に短縮するとともに、システム全体の信頼性と安全性を向上させます。.
バスバーの安全対策
バスバーには、設置やメンテナンスの際に作業員を保護するための安全機能がいくつか組み込まれています：
- 接触保護カバーは、活線導体との偶発的な接触を防止します。これらのカバーは、異なるバスバー構成に対応するために延長または調整することができます。
- 電圧、位相、極性を適切に表示することで、設置時や修理時の混乱や間違いを防ぐことができます。
- 絶縁抵抗試験と目視検査を実施し、作業開始前に絶縁亀裂や接続不良などの潜在的な危険を特定する。
- バスバーを取り扱う際には、長袖のジャケット、手袋、安全眼鏡などの個人用保護具が必要です。
- ロックアウト／タグアウトの手順により、メンテナンスの前に電源が完全に切断され、作業が完了し、アクセスドアが閉じられてから主電源が復帰します。
- 接続部の締め付け、腐食の洗浄、防錆剤の塗布などの定期的なメンテナンスは、バスバーシステムの長期的な安全性と信頼性をさらに高めます。
MCBバスバー設置プロセス
MCBバスバーの設置には、細部への注意と安全プロトコルの遵守が必要です。以下に重要な手順を示します：
- ドリル、メジャー、手袋や保護メガネなどの安全装備など、必要な道具を集める。
- バスバーを必要な長さに測り、切断します。
- 設置面を十分に清掃し、汚れやグリースを取り除く。
- バスバーを取り付け面に合わせ、適切なボルトまたはネジで固定します。
- バスバーの歯を挿入する前に、エアスイッチのネジをすべて緩めてください。
- バスバーをMCBに注意深く挿入し、接続端子との適切な位置関係を確認します。
- すべてのネジをメーカーの推奨トルク仕様で締める。
- すべてのジョイントカバーがしっかりと固定され、タップオフボックスが正しく取り付けられていることを再確認する。
特定の要件については、必ず製造元の説明書および地域の電気 規範を参照してください。ご不明な場合は、資格のある電気技師に相談し、安全で適切な設置を行ってください。
MCBバスバー配線手順
MCB バスバーを正しく配線するには、以下の手順に従います：
- 電源が切れていることを確認し、適切な安全装置を使用する。
- MCBのライン（入力）端子と負荷（出力）端子を確認する。ライン端子には通常「LINE」と表示されているか、矢印が向けられている。
- 入力電源をMCBのライン端子に接続する。
- バスバーをMCBの負荷端子に取り付ける。最近のほとんどのMCBは、取り付けが簡単な「ノーミス」バスバー接続システムを採用しています。
- 複数のMCBを使用する場合は、DINレール上で位置を合わせ、バスバーを所定の位置にスライドさせ、各MCBの負荷端子に接続されていることを確認します。
- メーカーの推奨トルク（通常約3ニュートン・メートル）でネジを締めてバスバーを固定します。
- バスバーの適切な端子に発信回路線を接続する。
- 電源を再投入する前に、すべての接続を再確認してください。
不適切な配線は、MCB の誤動作や、必要なときにトリップしない可能性があることを忘れないでください。不安な場合は、資格のある電気技術者に相談し、安全で正しい取り付けを行ってください。
MCBバスバー設置の課題
MCBバスバーを設置する際、電気技師はしばしばいくつかの一般的な問題に遭遇する：
- バスバーピンのミスアライメント：フレキシブルバスバーの端にあるクランクピンやオフセットピンは、MCBを締め付けたときに漏電遮断器やDINレールとの位置がずれる原因になります。このミスアライメントは、不適切な接続や潜在的な安全危険につながる可能性があります。
- 互換性のないMCBモデル：メーカーによってMCBの設計が異なる場合があり、既存のバスバーシステムとの整合性に問題が生じる。このような非互換性により、複数のコンポーネントを交換したり、代替の配線ソリューションを見つける必要が生じることがあります。
- バスバーの不適切な取り付け：MCB のバスバーが正しく取り付けられていないと発熱し、サーマル・トリッ プ特性が加速され、ブレーカーが頻繁にトリップする可能性がある。この問題を目視で発見することは困難であり、慎重な設置とテストが必要である。
- バスバーの代わりにケーブルを使用すること：適切なバスバーの代用としてケーブル片を使用しようとする設置者がいますが、不適切な接続のために照明がちらついたり、アーク放電が発生したりする可能性があります。この方法は安全ではなく、電気規格に準拠していません。
これらの問題を軽減するためには、互換性のあるコンポーネントを使用し、設置時に適切なアライメントを確保し、安全性と信頼性を損なうその場しのぎの解決策を避けることが極めて重要です。
バスバーのアーク放電防止
サーキット・ブレーカー・バスバーのアーク放電は、重大な安全リスクをもたらし、電気機器を損傷する可能性があります。この現象は、導体間のギャップを電気が飛び越え、危険な放電が発生することで起こります。. バスバーのアーク放電の一般的な原因には、以下が含まれる：
- サーキットブレーカとバスバー間の接続の緩みまたは接点の損傷
- システムの処理能力を超える電流を引き込む過負荷回路
- 経年劣化、湿気、物理的損傷による断熱材の劣化
- 接触不良を引き起こす不適切なブレーカのタイプや接続のずれ
アーク放電のリスクを軽減するために、電気システムは多くの場合、アークフォルト保護ソリューションを採用しています。これには、専用のアーク放電保護リレーや、アーク放電時間を大幅に短縮する光学検出システムが含まれる。. アークフォルトを防止し、バスバーシステムの寿命と安全性を確保するには、定期的なメンテナンス、適切な設置技術、互換性のある部品の使用が重要です。.
バスバー放熱技術
効果的な放熱は、バスバーシステムの性能と寿命を維持するために極めて重要です。熱負荷を管理するために、いくつかの技術が採用されています：
- 自然対流：消費電力が低いバスバー（10～100Wの範囲）では、自然空冷で十分です。バスバーを垂直に配置すると、水平配置に比べて熱伝達率が20%増加し、冷却効率が向上します。
- 強制空冷：ファンを導入することで、自然対流に比べて熱除去を5～10倍高めることができ、2～3倍の電流を流すことができる。この方法は、50W/dm²程度の熱流束に有効です。
- 水冷：IGBT/SiCモジュールのような高出力アプリケーションでは、強制水冷により最大5kW/dm²の熱流束に対応できます。
- 材料の選択：バスバーには熱伝導性の高い素材を使用し、放熱性を高めています。例えば、銅バスバーは熱伝導性に優れています。
- 表面処理：カーボンナノチューブ（CNT）や窒化ホウ素（BN）などのコーティングを施すことで、放熱特性を向上させることができる。
適切な熱管理は、最適なバスバー性能を保証し、過熱を防ぎ、電気システムの寿命を延ばします。冷却方法の選択は、特定のアプリケーション、電力要件、および許容温度上昇によって決まります。
