どのブスバー規格が自社の仕事に適用されるか

ブスバー作業における規格の混乱は、主に一つの誤りから生じる。「どの規格が適用されるか」を一つの問いとして扱うが、実際には三つの問いである。製品の種類、電圧クラス、および対象市場はそれぞれ異なる基準で候補を絞り込み、三つ全てに回答するまで、適用すべき文書を特定することはできない。シカゴ向けの690Vバスウェイとフランクフルト向けの690Vバスウェイは、同じ銅製品でありながら全く異なる規制の下にあり、その違いは穴あけ、めっき、書類作成に表れる。

以下では、三つの問いを順に取り上げ、各規格をその適用範囲の境界に位置付ける。

三つの問い

製品は何であるか？ 中身ではなく、何として認識、または宣言されているか。組立、バスウェイ、他の組立の中にある部品、またはメートル売りのバア。これらは four different regimes であり、使用される銅は often identical である。

電圧クラスは？ 1kVラインは、IEC の世界における hard boundary である。これを下回れば61439系が適用され、これを超えて最大52kVまでは62271-200が適用される。低電圧版のない、国内電弧規制が異なる。

どの市場か？ これは適合の form を決定する。最も遅く、間違った順で回答されることが多い問いである。書類だけでなく、製造工程自体を変える。

判断木

以下では、各行を説明する。

低電圧組立：IEC 61439 系列

IEC 61439 は、1000V AC および 1500V DC までの低電圧開閉制御機器組立をカバーする。新規参入者が混乱しやすい構造上のポイントは、Part 1 が単独の規格として機能しないことである。Part 1 は一般的な規則を定めており、製品を特定する Part を通じて適用される：

• 61439-2 — 電力開閉制御機器組立。パネル盤、MCC、主分電盤。開閉器製造者のデフォルト。
• 61439-3 — 一般の人が操作することを意図した分電盤。分電盤ユニットなど。Part 3 の想定負荷値は、全体的に Part 2 より一段低く設定されている。多くの小回路を持つ分電盤は、主分電盤と同じように負荷されないため。
• 61439-5 — 公共ネットワーク向け電力配分組立。
• 61439-6 — ブスバー trunking system。IEC 市場向けの busway は、Part 2 ではなくここに該当する。
• 61439-7 — 特定用途向け組立：マリーナ、キャンプ場、露店広場、電気自動車充電ステーション。

適合確認義務は、製作所の体制を実際に規定するものである。IEC 61439は製品を認証するものではなく、製造業者が適合確認ファイルを保持し、試験、試験済み設計からの導出、または規準が許す計算により、宣言された特性が満たされていることを証明することを要求する。温度上昇はブスバー加工の主要な課題であり、その方法には厳格な境界がある。IEC TR 60890による計算ルートは1600 A以上で使用が閉じられ、単一区分組立向けのより制限された計算ルートは最大630 Aまで認められている。温度上昇適合確認記事では、境界条件と算定方法を詳しく説明している。

CEマーキングはこれに付加されるものであり、構成要素ではない。この組立は低電圧指令2014/35/EUおよびEMC指令2014/30/EUの下でEU市場に導入され、EN 61439が適合推定の調和路線となる。第三者が関与するのは、委託がある場合のみである。

1 kV超：IEC 62271-200

IEC 62271-200は、定格電圧1 kV超52 kV以下の交流金属封入開閉装置および制御装置を対象とする。屋内・屋外使用で、周波数は最大60 Hzまでである。これは封入設備向けの部品規準を補完し、IEC 62271-1に整合している。

製作所がそのラインを越える場合に、3つの点が変化する。closestが拡大するため、バー間隔と支持構造は電気的特性ではなく誘電的要求によって決定される。表面および端面状態は単なる作業現場の管理項目ではなく、設計上の入力となる。電界応力は鋭角部に集中し、400 Vでは無視できるバリが24 kV Partial Dischargeの発生源となるためである。これは中圧製作現場で面取り加工が、作業者に任せるのではなく公差付きで指定される所以である。さらに、低圧分野に相当するものがない内部アーク分類制度が存在し、外装構造を制約し、間接的にバー配線に残るスペースの上限を定める。

北米：UL 891、UL 857、NEMA BU 1

北米の制度はIECとは種類が異なるものであり、単なる程度の違いではない。関連規格は第三者立会いにより施行される製品安全規格であり、適合の仕組みは輸出業者の観点から言えばUL 891の実質的内容である。

UL 891は、死前操作式スイッチボードに適用される。定格は1000 V以下、設置はNational Electrical Code (ANSI/NFPA 70)、Canadian Electrical Code Part I、およびメキシコ規格NOM-001-SEDEに準拠し、適用可能短絡電流は最大200000 Aである。除外範囲は境界を示すものである。劇場用プリセットおよび調光器制御設備、活前操作式構造、鉄道制御および電化設備、ならびにモーター制御センター専用として構築された設備である。

隣接規格はUL 1558であり、金属封入低圧電力遮断器スイッチギアを対象とする。製品が引出し式LVPCBを中心に構成される場合は、UL 891ではなくUL 1558の領域であり、短絡試験制度も異なる。制御盤はさらに別ケースとしてUL 508Aの対象となる。この境界を誤るとコストが高額となる。適合証明はハードウェア単体ではなく、製品カテゴリに対して付与されるためである。

UL 857は、引込み線、フィーダーおよび分岐回路のバスウェイおよびその付属品を対象とする。定格は600 V以下最大6000 Aまでである。この規準下的バスウェイは、工場で設置された銅またはアルミニウムのバー、棒、または管を内蔵した接地された金属外装を指す。プレファブリケーテッド配電システムにおいてスイッチギア組立を接続するために使用される金属封入バスは除外される。600 V超または6000 A超では対象外となる。これはデータセンター分野において定格が上昇し続け、ますます重要となっている。

NEMA BU 1はバスウェイ製品規準であり、BU 1.1は600 V以下定格のバスウェイの取扱い、設置、運用および保守に関する一般的な指示を提供する。BU 1.1は、定格100 A以上の屋内または屋外用フィーダーバスウェイ、屋内用プラグインバスウェイ、および付属品として分類される、封入・区分・プレファブリケーテッドブスバーを対象とする。ANSI/IEEE C37.23で対象となる金属封入バスウェイは含まれない。BU 1.1は製作側だけでなく設置側でも読むべきである。なぜなら、設害者に警告している損傷の多くは、ジョグリング工程から梱包場までの工場内取扱いで導入されるためである。

適合の違いは輸出業者が計画を立てる上で必須の事項である。UL対象製品は国内認定試験機関によりリスティングされ、このリスティングは製造工場でのフォローアップ検査により維持される。IEC対象製品は、適合確認ファイルによって裏付けられた製造業者自身の宣言を伴う。IEC 61439のファイルはULリスティングに変換できず、いかなる量の試験データもフォローアップ検査協定に代わるものではない。この比較について詳述した記事をUL 891 versus IEC 61439に掲載している。

中国: GB/T 7251.1-2023

GB/T 7251.1は、低圧スイッチギアおよび制御ギア組立立ての中国国家規格であり、IEC 61439-1を採用し、1000 V ACおよび1500 V DCの同じ範囲をカバーしています。2013年版はIEC 61439-1

、現行版はGB/T 7251.1-2023です。この規格の名称にはGB/Tプレフィックスが付き、これは推奨規格であり、強制規格ではないことを意味します。

輸出業者にとって実際的な問題は、技術的というより文書的なものです。IECとの技術的整合性は高いため、 Engineeringは再作業なしに転用できます。CCCマーキングの範囲と、受理可能な検証証拠の形式は自動的に移行しません。安全な仮定としては、これらはIECのファイルではまったく移行されないということです。

インド: IS/IEC 61439-2とIS 8623の問題

IS/IEC 61439-2は、IEC電力スイッチギアおよび制御ギア組立立て規格のインド採用版です。これはIS 8623に代わるもので、IS 8623自体は古いIEC 60439と技術的に同一でした。

問題は手順上にあります。IS 8623は、廃止後何年経ってもインドの入札書類に引き続き登場します。通常、意図的に選択されたのではなく、古いプロジェクトから仕様が転記されたためです。ここに記載される場合は、価格設定前に確認が必要です。60439と61439の体制の間には、実際の Engineering差異があります。60439は完全な組立立ての型式試験に基づいており、61439は記載された特性の設計検証に基づいています。誤った規格で見積もると、予算外の検証プログラムが必要になる可能性があります。

全ブランチに適用される規格

5つの文書がツリーのすべてのブランチの基盤に位置しています。

IEC 60664-1は、低圧システムにおける機器の絶縁協調を定め、IEC 61439のクリアランスおよびクリープージ距離の数値はここから導出されます。クリアランスは、定格インパルス耐電圧、汚染度および標高から導出されます。クリープージ距離は、動作電圧、汚染度および絶縁材料の追跡性指数から導出されます。これが板金加工業者にとって何を意味するかに注意が必要です。同じ電圧の2つのパネルでも、異なる汚染度や異なる標高に設置されるため、法的最小間隔が異なる場合があります。

IEC 60947-1は、それらが組み込まれる組立立てではなく、低圧デバイス自体の一般的な規則を定めます。これは、インターフェースにおいて重要です。バーが取り付けられるブレーカーの端子配置と温度制限はここで定められ、デバイス端子が外部導体の端子でもある場合、適用される2つの温度制限のうち、より低いものが支配します。デバイスの制限に合わせて接続部を設計し、バーの制限ではありません。

DIN 43671は、完成した組立立てが宣言される体制に関係なく、世界の大部分で銅バーの実効許容電流の参照標準として引き続き使用されています。その表は環境温度35 °C、バー温度65 °Cで参照されており、0から60 °Cの環境温度、最大125 °Cの動作温度、およびバー配置と位相あたりのバー数に応じた補正図が含まれています。環境条件と配置の仮定なしに引用された定格は定格ではありません。これにより、ブスバー許容電流計算ツールは、値を返す前にエンクロージャ条件を要求します。

DIN 43673-1は、矩形ブスバーの穴の位置とサイズ、ならびにスクリュ接続の基本データを、DCおよび60 HzまでのACについて規定しています。1982年2月に出版された4ページの文書で、現在も有効です。これはほとんどのヨーロッパのボルトパターンの背景にある文書であり、寸法なしに図面で引用されることが日常的です。これに対する対処方法については、穴パターンの記事で説明しています。

EN 13601は、電気用銅線、銅棒、銅線を規定し、Cu-ETP designation CW004Aを含みます。その調質は、ミル証明書で引用されるものであり、R220/H040は軟なまし（220–260 N/mm²）、R240/H065は半硬（240–300 N/mm²）、R290/H090は硬（290–360 N/mm²）です。これは材料規格であり、設計規格ではありません。そのため、発注書に「銅ブスバー」とだけ記載された場合、そのまま発注することはできません。調質は最小曲げ半径とスプリングバックを決定し、両方が納品された棒材を図面通りに成形できるかどうかを決定します。

誤って引用される規格

以下の3つの誤りは頻繁に見られるため、明確に指摘する必要があります。

DIN 46433はブスバー穴パターン規格ではありません。DIN 46433

、Flachdrähte und Flachstangen, gezogen, mit gerundeten Kanten — Maße（「角形線および角形棒、引抜き、面取りあり——寸法」）は、8ページの寸法規格であり、引抜き角形線および角形棒に関するものです。穴の位置やボルト接続については何も規定していません。この規格は廃止され、DIN EN 13601。図面で穴パターンの参照としてこの規格が引用されている場合、意図される参照先はパターンについてはDIN 43673-1、定格についてはDIN 43671です。材料として引用されている場合、有効な規格はEN 13601です。

IEC 61439は面取りを義務付けていません。ブスバーに縁面取（エッジ面取り）を規定する条項はありません。この規格が要求するのは、クリアランス、沿面距離、誘電性の規定への適合であり、エッジ形状はそれらを満たすための1つの技術的手段です。特に鋭角での電界集中が制限要因となる場合に有効です。仕様書で面取りをIEC 61439の要求として記載している納入品材料は誤りであり、この主張を顧客のエンジニアに繰り返すことは、見積書の他のすべてについても信頼性を損ないます。

IS 8623は廃止されました。古いインド規格が何を求めていたかの記述としては有効であり、現在の入札でも一般的に見られます。検証プログラムでは、顧客が書面で確認した場合にのみ対象とするべきです。

現場で実際に異なる点

分岐は5つの具体的な箇所で生じ、誤った回答が恥ずかしさではなく金銭的損失をもたらすのはここです。

• 穴パターン： 欧州仕様はDIN由来のメートル系パターンに従い、北米仕様は½インチボルト、中心間1¾インチ（44.45 mm）、穴径0.562インチのNEMA 2穴規約に従います。同じ棒材でも、 turretのセットアップが異なり、工具の在庫も異なります。両市場に供給する場合、機械の工具スタション数は技術的な判断ではなく商業的な判断です。これは、固定工具ラインではなく、IMAC-CENTER 80のような24スタション加工センターを採用する根拠です。

• 温度上昇許容値： IECおよび北米の慣行は、同じ棒材に対して全く異なる温度上昇を許容しており、北米の限界はより厳しく、めっきに依存します。ある規格に合わせて棒材を設計し、もう一方の規格の市場に納品することは、既に支払われた試験に失敗する明白な方法です。

• めっき： 前述のポイントから生じ、通常のIEC市場の助言に反します。IEC市場では、柔软なめっきが温度で流動し、接触圧力を緩和する可能性があるため、銅-銅接合面は通常無めっきのままにします。

• 縁および表面仕上げ： 中電圧では誘電性要ifactsにより、すべての電圧では接触品質により決定されます。バリは接合面にある場合、仕上げではないものではありません。2つの棒材を間隔を保ち、計算上の接触面積と実際の接触面積が乖離します。BND800-2のようなバリ取りラインは、生産速度で手作業では確実に行えないため存在します。

• マーキングと文書化： UL リスティングマーク、CE 宣言、CCC 証明書は、それぞれ異なるプロセスと異なるリードタイムで生成されます。最も過小評価されがちなのは、UL リスティングに伴うフォローアップ検査契約です。これは、一時的な作業ではなく、工場に対する継続的な義務であるためです。

2つの実例

ドイツのデータセンター向けの 4000 A メイン配電盤を例に挙げます。製品は PSC 組立で、IEC 61439-1 および 61439-2 が適用されます。電圧は 400 V で、規格の範囲内です。市場は EU なので、LVD および EMC に基づく適合宣言と、その裏にある設計検証ファイルが必要です。1600 A を超えると計算ルートは閉ざされるため、温度上昇は試験によって検証されるか、試験済み設計から導出されます。この決定は、最初のバーを切断する前に行う必要があります。なぜなら、試験サンプルを構築するかどうかが決まるためです。バーの許容電流は DIN 43671 とその補正係数に基づき、穴パターンは DIN 43673-1 に基づき、材料は EN 13601 に基づき、注文時に硬さが記載されます。クリアランスとクリープ距離は、適切な汚染度に基づき IEC 60664-1 から導出されます。

次に、米国の配電センター向けの 2500 A プラグインバスウェイランを例に挙げます。製品はバスウェイで、UL 857 および NEMA BU 1、BU 1.1 が適用されます。電圧は 480 V、電流は 2500 A で、いずれも規格の範囲内です。市場は米国なので、NRTL リスティングとフォローアップ検査が必要であり、自己宣言ではありません。継手プレートの形状と継手面の精度は規格の範囲内であり、フィッシュプレートの穴ピッチは適合性の問題であり、組立性の問題ではありません。そのため、バスダクト加工機は、トン数ではなくピッチ精度で仕様が定められます。温度上昇は北米の制限に従い、バーのめっき決定の根拠となります。ジョグルおよびフィッシュプレートの記事で製造工程を説明しています。

この2つの仕事は、同じ銅、同じ曲げ加工工程、そして多くの同じ機械を使用します。しかし、穴パターン、めっき、温度上昇の許容値、適合ルートにおいて異なります。これらのすべての相違点は、検査時ではなく、最初の切断の前に解決する必要があります。