配電盤にはどのような材料が使われていますか？

ちょっと、そこ！分電盤のサプライヤーとして、私はこれらの重要な電気コンポーネントに使用されている材料についてよく質問されます。分電盤は、電力供給をさまざまな回路に分割する上で重要な役割を果たし、それぞれに独自のヒューズまたは回路ブレーカーが付いています。それでは、これらの分電盤を構成する材料について詳しく見てみましょう。

エンクロージャの材質

エンクロージャは分電盤の外側のケーシングであり、いくつかの重要な機能を果たします。内部コンポーネントを物理的損傷、ほこり、湿気から保護し、電気絶縁も提供します。

鋼鉄

スチールは、エンクロージャの構造に最も一般的に使用される材料の 1 つです。強くて耐久性があり、かなりの酷使にも耐えることができます。亜鉛メッキ鋼板は、錆や腐食を防ぐ保護亜鉛コーティングが施されているため、特に人気があります。これは、分電盤が湿気や強力な化学薬品にさらされる可能性がある環境では特に重要です。鋼材の厚さは分電盤のサイズや用途によって異なりますが、工業用の場合は1.6～2mm程度が一般的です。

アルミニウム

アルミニウムもエンクロージャのオプションです。軽量なので設置時の取り扱いが楽になります。また、特に陽極酸化された場合、優れた耐食性も備えています。陽極酸化処理は、アルミニウムの表面に保護層を形成し、傷や腐食に対する耐性を高めるプロセスです。アルミニウム製の筐体は、一部の商業ビルやモバイル用途など、重量が懸念される用途で一般的に使用されます。

プラスチック

プラスチック製の筐体は、住宅用または軽商業用途でよく使用されます。比較的安価で、設置が簡単で、優れた電気絶縁性を備えています。プラスチックの中には難燃性を備えているものもあり、これは安全性の点で大きなメリットとなります。ただし、特に過酷な環境では、スチールやアルミニウムほど耐久性が劣る可能性があります。プラスチック筐体は通常、ポリカーボネートまたはガラス繊維強化プラスチック (FRP) で作られています。ポリカーボネートは高い耐衝撃性と透明性が特徴ですが、FRPは強度があり耐薬品性に​​優れています。

導電性材料

分電盤内の導電性材料は、電流を流す役割を果たします。

銅

銅は電気導体に最適な材料です。導電性に優れているため、抵抗による損失を最小限に抑えながら大電流を流すことができます。銅は延性にも優れているため、バスバーやワイヤーなどのさまざまな形状に簡単に成形できます。バスバーは分電盤内に電力を分配する厚い銅の棒です。熱放散を改善するために表面積を最大化するために、通常は平らで幅が広くなります。銅導体は、その信頼性と長期にわたる性能で知られています。

アルミニウム

アルミニウムは、特に銅のコストが法外に高い大型分電盤で、導電性材料としても使用されます。アルミニウムの電気伝導率は銅の約 60% ですが、はるかに軽く、安価です。ただし、アルミニウム導体は時間の経過とともに酸化し、接続点の抵抗が増加する可能性があるため、特別な接続が必要です。これを防ぐために、特別な終端処理と酸化防止化合物が使用されます。

断熱材

絶縁材料は、電流が流れることを想定されていない場所に流れるのを防ぎ、分電盤とその周囲で作業する人々の安全を確保するために使用されます。

雲母

マイカは天然鉱物であり、優れた電気絶縁性を持っています。絶縁品質を失うことなく高温に耐えることができるため、高電力分電盤での使用に適しています。マイカは、バスバーやその他の高電圧コンポーネントを絶縁するためにシートの形でよく使用されます。

グラスファイバー

グラスファイバーは、軽量で加工が容易で、優れた断熱性と電気絶縁性を備えているため、人気のある断熱材です。ワイヤやケーブルを絶縁するために、マットやチューブなどのさまざまな形状に加工できます。グラスファイバーは湿気や化学薬品にも耐性があるため、幅広い環境に適しています。

エポキシ樹脂

エポキシ樹脂は、絶縁コーティングまたはポッティングコンパウンドとして使用される合成材料です。これらを分電盤に流し込んでコンポーネントを封入することで、高レベルの電気絶縁と、湿気や埃などの環境要因からの保護を実現できます。エポキシ樹脂は、高温耐性や柔軟性などのさまざまな特性を持たせるように配合できます。

その他の部品とその材質

サーキットブレーカー

サーキットブレーカーは分電盤に不可欠な安全装置です。過負荷または短絡が発生した場合に、電気回路を自動的に遮断するように設計されています。サーキットブレーカー内の接点は、通常、銅または銀合金銅でできています。これらの材料は導電性に優れ、サーキットブレーカーが作動するときに発生する高電流アークに耐えることができるためです。サーキットブレーカーのハウジングは通常、故障時の火災の延焼を防ぐために難燃性プラスチックで作られています。

ヒューズ

ヒューズは別のタイプの過電流保護デバイスです。ヒューズエレメントは通常、銅、銀、合金などの金属ワイヤまたはストリップでできています。ヒューズの定格値を超える電流が流れるとヒューズ素子が溶断し、回路が遮断されます。ヒューズの本体は多くの場合、溶融プロセス中に発生する熱に耐えられるセラミックまたはガラスで作られています。

ニーズに合わせた適切な材料の選択

プロジェクトに適した分電盤を選択する場合、使用される材料は重要な要素です。耐久性と高電力処理が必要な産業用途では、多くの場合、スチール製エンクロージャ、銅導体、マイカなどの高温絶縁材料が最適な選択となります。一方、住宅または軽商業用途の場合は、プラスチックの筐体、アルミニウム導体 (場合によっては)、およびグラスファイバー絶縁で十分な場合があります。

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参考文献

• 電気設備ハンドブック、シュナイダーエレクトリック
• 米国電気規格 (NEC)、全米防火協会