銅線（金属ﾊﾞｽﾊﾞｰ）を流れる電流の安全値

質問

かなり久しぶりの質問投稿です

私は機械設計をやっているのですが、
ふとしたことから、
電気を流す銅バスバー（？）の必要断面積計算をしています。
バスバーに定常的に１００Aの電流を流すそうです。

想定環境は雰囲気温度８０℃です。
銅はタフピッチ銅です。

距離(L)はおよそ0.1m(100mm)です。
バスバーに電気が入る部分と出る部分には
発熱因子はない物としていいそうです。
（本当は一番あるらしいですが・・）

バスバーの上昇上限温度はΔTで５０℃
（＝Max１３０℃）
＜電流負荷時間が５分として＞

このときにバスバーの断面積を決めるための
ファクターって何で、
（多分上にかいたものすべてなんですよね）
どんな式に当てはめて、断面積を決めるのでしょうか？
ちなみにバスバー断面形状は、丸ではなく四角(B×H）です。

一般的な銅線メーカーの”安全電流値”
というのが、何から求められているか
わかれば、おそらくそれが適用できるのでしょうか・・？

簡易式や参考URLでもよいのでわかる方いたら
教えてください。（といってもかなり難しい式になりそうで
怖いのですが・・）

わかる限り調べては見たのですが、
温度上昇やら抵抗係数やら、聞いたことない事ばかりで
・・電気はっとても苦手なものですから誰かわかる方いましたら
お願いします。

回答No.1

noname#230359

B = 25 mm，H = 3 mm

以上の板，でいかがでしょう．

根拠．
銅の抵抗率を 17× 10^(-9) Ωm
銅板の熱抵抗は温度や形状や表面の状態で変わりますが，
表面積 50cm^2　のときに 10 ℃/W　と見積もる
銅板断面積 75×10^(-6) m^2

銅板の抵抗値 R = 抵抗率×L/銅板断面積 = 23×10^(-6)
消費電力 100^(2) × 23×10^(-6) = 0.2 W

温度上昇は 10 ℃/W × 0.2 W = 2 ℃　< ΔT = 50 ℃

だめかなぁ．

お礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。

ご回答ありがとうございました
とてもよいヒントになり自分でも調べてみる
よいきっかけになりました。

アドバイスには言葉として出てこないですが
熱伝導率も関係するんですね。
ありがとうございました。

今回、実際にやってみないと分かりませんが
私なりに計算式を立ててみてがんばってます。

やっぱり電気は難しい！

ありがとうございました。
実験できたらまたアップさせてもらいます