アルミバスバー用アルミ
アルミニウムバスバー素材は、高い導電性、軽量、強力な耐食性、安定した機械的性能配電システムで。銅と比較して、アルミニウムは次のような魅力的な価値提案を提供します。大幅な重量削減とコスト削減特に開閉装置、変圧器、再生可能エネルギー システム、産業用電力ネットワークにおける厳しい通電要件や熱サイクル要件を満たしながらも。
アルミニウムが強力なバスバー材料である理由
バスバーは単なる「導体」ではありません。これらは、以下に耐える必要がある構造電気コンポーネントです。
- 連続電流とピーク過負荷
- サーマルサイクリング(拡張/収縮、関節弛緩リスク)
- 短絡時の機械的力
- 腐食性雰囲気(湿気、産業汚染物質)
- 接触界面の安定性（耐酸化性・耐接合性）
アルミニウムは、その特性により、これらの制約を乗り越えて良好なパフォーマンスを発揮します。高い導電率対重量比、優れた押出性/圧延性、および電気グレードの合金で幅広く利用可能です。
機能と顧客のメリット
| 特徴 | 実際の意味 | 顧客のメリット |
|---|---|---|
| 低密度 (~2.7 g/cm3) | 銅の約1/3の重さ | 取扱いが容易になり、構造負荷が軽減され、輸送コストが削減されます。 |
| 良好な導電性 | 一般的な電気グレードの合金は、~52 ～ 62% の IACS を提供します | 適切なサイジングによる競争力のある電流容量 |
| 強い耐食性 | 安定した酸化皮膜が母材を保護 | 屋内/屋外エンクロージャでの長寿命 |
| 高い熱伝導率 | 効率的な熱拡散 | ホットスポットリスクの低減、温度均一性の向上 |
| 優れた製造性 | 圧延、押出、打ち抜き、曲げ | コスト効率の高い製造と短納期 |
| リサイクル性 | アルミニウムはリサイクル性が高い | 持続可能性とライフサイクルコストの利点 |
バスバーに推奨されるアルミニウム合金
電気バスバーは通常、高純度アルミニウムまたはAl-Mg-Siより高い強度が必要な場合は合金を使用します。
一般的な合金の選択 (代表的)
| 合金/グレード | 典型的な気性 | 使用される理由 | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| 1050 / 1350 | O/H12/H14 | 高い導電性 | 電気バスバーに広く使用されています |
| 1060 | O/H14 | バランスの取れた導電性と成形性 | 一般的なバスバーストリップによく使用されます。 |
| 6101 | T61 / T63 | 高い強度と良好な導電性 | 押出成形バスバーで人気 |
| 6063 | タット / タット | 優れた押出品質、適切な導電性 | バスバープロファイル、トランキングで一般的 |
選択のヒント: デザインが次の場合導電率が制限される、1050/1350/1060を使用します。そうであれば機械的に制限されている（スパン、振動、短絡応力）を考慮し、適切な断面設計の6101/6063をご検討ください。
代表的な化学組成（参考範囲）
以下は典型的なバスバーグレードの材料として業界で使用されている組成範囲。実際の制限は規格 (ASTM/EN/GB) およびサプライヤーの管理によって異なります。
高純度電気アルミニウム（代表）
| 合金 | Al (最小、%) | Si (最大、%) | Fe (最大、%) | (最大、%) あり | Mn (最大、%) | Mg (最大、%) | 亜鉛 (最大、%) | Ti (最大、%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | 99.50 | 0.25 | 0.40 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.03 |
| 1060 | 99.60 | 0.25 | 0.35 | 0.05 | 0.03 | 0.03 | 0.05 | 0.03 |
| 1350 | 99.50 | 0.10 | 0.40 | 0.05 | 0.01 | 0.01 | 0.05 | 0.03 |
Al-Mg-Siバスバー合金（代表）
| 合金 | そして （％） | 鉄(%) | 銅(%) | マンガン(%) | マグネシウム (%) | Cr(%) | 亜鉛(%) | の （％） | アル |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6101 | 0.30～0.70 | ≤0.50 | ≤0.10 | ≤0.03 | 0.35～0.80 | ≤0.03 | ≤0.10 | ≤0.03 | バランス |
| 6063 | 0.20～0.60 | ≤0.35 | ≤0.10 | ≤0.10 | 0.45～0.90 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | バランス |
技術仕様 (標準供給能力)
アルミニウムバスバー材料は通常、次のように供給されます。フラットバー、ストリップ/コイル、または押し出しプロファイル。
| アイテム | 代表的な範囲 | 注意事項 |
|---|---|---|
| 形状 | 平鋼・条材・押出材 | リブ、スロット、放熱機能を統合できるプロファイル設計 |
| 厚さ | 2～30mm | 頻繁に 0.5 ～ 8 mm を剥ぎ取ります。フラットバーは通常 3 ～ 20 mm |
| 幅 | 10～200+mm | 工場の能力に応じてご要望に応じて幅を広げます |
| 長さ | 長さに合わせてカット/コイル | 開閉装置の組み立てに便利な長さにカット |
| 気性 | あ、H12、H14、タク、タッタ、タッタ | 曲げ、スプリングバック、強度から選ぶ |
| 表面仕上げ | ミル仕上げ / ブラッシュ仕上げ / コーティング済み | 接触抵抗を低減するために、接合部分に錫メッキをオプションで施すことができます。 |
| 規格（代表例） | ASTM / EN / IEC 参照 | 最終的な選択はプロジェクトと地域によって異なります |
バスバー設計のパフォーマンス指標
電気的および熱的 (代表値)
| 財産 | アルミニウム（代表的） | 設計の関連性 |
|---|---|---|
| 電気伝導率 | 52 ～ 62% IACS (合金/焼き戻しによる) | 断面のサイズと損失を決定します |
| 比抵抗（20℃） | ~0.0282 Ω・mm²/m (純アルミニウム基準) | 電圧降下と発熱の計算に使用されます |
| 熱伝導率 | ~200–235 W/m·K (変動) | 熱拡散、ホットスポット緩和 |
| 熱膨張係数 | ~23 × 10⁻⁶ /K | ジョイントの設計、ボルトのプリロード保持に影響を与える |
| 密度 | ~2.70 g/cm3 | 重量と構造負荷の軽減 |
機械的 (代表的な範囲)
| 合金 | 気性 | 引張強さ(MPa) | 降伏強さ(MPa) | 伸長 （％） | 実用的な意味 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | ○ | 60～90 | 20～35 | 25～35 | 優れた曲げ・成形性 |
| 1060 | H14 | 95–125 | 70～105 | 4～10 | パネルとサポートの剛性が向上 |
| 6101 | 従う | 180～230 | 150～200 | 8～14 | スパンおよび短絡力に対してより強い |
| 6063 | フロート | 190～240 | 160～210 | 6–12 | 優れた押出プロファイル |
注: 値は業界の一般的な範囲です。調達の場合は指定してください最低限保証されるプロパティおよび必要なテスト基準。
アプリケーションとユースケース
1) 開閉装置およびパネル母線 (LV/MV)
アルミニウム バスバーは、配電盤、MCC、配電盤でよく使用されます。メリットとしては以下が挙げられます軽量アセンブリ、適切なサイズであれば、簡単な穴あけ/曲げが可能で、優れた熱性能を発揮します。
一般的なニーズ:安定した接合抵抗、絶縁調整、制御された温度上昇。
2) トランス接続とタップリード線
変圧器の二次接続とタップ回路には、平らなアルミニウム棒とフレキシブルな積層導体が使用されます。
一般的なニーズ:優れた成形性、低い渦電流損失 (適切に設計された場合)、信頼性の高いボルト接合。
3) 再生可能エネルギーとエネルギー貯蔵 (PV、風力、BESS)
インバーター、コンバイナーボックス、DC配電、およびバッテリーラックでは、システムの重量とコストを削減するためにアルミニウムの使用が増えています。
一般的なニーズ:腐食制御、予測可能な温度上昇、一貫した導電性。
4) バスウェイ/バスダクトシステム
押し出しアルミニウムのプロファイルにより、統合された機能 (チャネル、取り付け面) を備えたコンパクトなトランキングが可能になります。
一般的なニーズ:寸法精度、表面品質、高スループット製造。
5) 産業用配電 (電解、UPS、ドライブ)
高電流の配電では、多くの場合、アルミニウムの利点が得られます。熱拡散と拡張性。
一般的なニーズ:短絡耐性、堅牢なサポート間隔、ジョイントエンジニアリング。
エンジニアリング上の考慮事項 (顧客が尋ねるべきこと)
| トピック | おすすめ | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|
| ジョイント/接点の設計 | 適切な接触圧力、清潔な表面、および適切なワッシャーを使用してください。錫メッキのインターフェースを検討する | 酸化アルミニウムは管理を怠ると接触抵抗を増加させます |
| メッキ | コンタクトパッドの錫メッキが一般的 | 酸化の影響を軽減し、接合抵抗を安定させます。 |
| 温度上昇 | IEC/UL システム要件に従って許容可能な ΔT を指定する | 絶縁体の老化や接合部の劣化を防ぎます |
| 機械的サポート | 短絡力とサポート間隔を確認する | バーの歪みやジョイントの緩みを防止します。 |
| 表面保護 | 必要に応じて陽極酸化/絶縁コーティングを検討してください | 耐食性と絶縁安全性の向上 |
| 合金/質の選択 | 導電性と強度のニーズを一致させる | 強度を重視したり、導電性を求めてサイズを大きくし過ぎないようにします |
バスバー用アルミニウムは、以下の強力な組み合わせを実現します。電気的性能、コスト効率、軽量構造。適切な合金の選択 (導電性に関しては高純度、強度に関しては 6101/6063)、適切に設計されたジョイントとサポートにより、アルミニウム バスバーは次のような機能を提供します。安心の長期サービス開閉装置、再生可能エネルギー、変圧器、産業用電力システム全体にわたって。
https://www.al-alloy.com/a/aluminum-for-aluminum-busbar.html
