ブスバーの絶縁距離は、空間(空気)を突っ切る最短距離である「空間距離」と、絶縁物の表面を伝う最短距離である「沿面距離」の2つに分けて確保します。この2つは壊れ方が違うため、片方だけ足りていても事故は防げません。この記事では、両者の定義、どの規格を見ればよいか(よく引用される JIS C 0704 は2009年に廃止済みです)、沿面距離を決める4つの条件、そして盤内でブスバー側からできる実務の工夫までを、2026年時点の参照先とあわせて整理します。

ブスバー
絶縁距離
沿面距離
空間距離
汚損度
JIS C 60664-1
配電盤
銅ブスバー加工

ブスバーの絶縁距離とは何か(空間距離と沿面距離の違い)

絶縁距離とは、電圧のかかった導体と、別の導体または接地金属との間に確保すべき距離のことです。これは「空間距離」と「沿面距離」の2種類に分けて考えます。JIS C 60664-1:2009(低圧系統内機器の絶縁協調-第1部)では、それぞれ次のように定義されています。

配電盤の中に置かれた3相のブスバーで考えると分かりやすくなります。R相とS相のバーの間には空気があり、その空気を最短で横切る寸法が空間距離です。一方、2本のバーは同じ支持碍子や絶縁板の上に載っているので、その絶縁物の表面をたどっていく経路も存在します。こちらが沿面距離です。

   R相バー                     S相バー
   ┏━━━┓                     ┏━━━┓
   ┃   ┃ ←── 空間距離 ──→   ┃   ┃   (空気を直進する最短距離)
   ┗━━━┛                     ┗━━━┛
 ━━┷━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━┷━━
   └────── 沿面距離 ──────────────┘
        (絶縁物の表面をたどる最短距離)
     絶縁支持板 / 支持碍子

空間距離は「空気をどれだけ空けたか」、沿面距離は「絶縁物の表面をどれだけ長く回らせたか」。同じ2本のバーに対して、必ず両方を確認します。

なぜ2つに分けるのか — 壊れ方がまったく違う

空間距離の不足は「一瞬の放電」で、沿面距離の不足は「年単位で進む表面劣化」で事故になります。原因が違うので、対策も別物になります。

空間距離が足りない盤は、平常時はまったく問題なく動きます。ところが雷サージや開閉サージが乗った瞬間に空気が耐えきれず、相間で閃絡します。つまり試運転では絶対に見つからず、数年後の異常電圧で一度に壊れるタイプの不足です。

沿面距離が足りない盤は、逆に少しずつ症状が出ます。絶縁物の表面に導電性のほこりが乗り、結露や湿気で薄い導電膜ができ、そこに微小な漏れ電流が流れます。局所的な発熱で表面が炭化し、炭化した跡は導電性を持つのでさらに電流が流れる、という進行性の劣化です。これがトラッキングで、最終的には表面に沿って地絡・短絡します。

空間距離は「サージに耐えるか」、沿面距離は「汚れと湿気に何年耐えるか」の話です。

絶縁距離はどの規格で決まるのか(JIS C 0704 は廃止済み)

低圧機器の絶縁距離を決める現行の基本規格は JIS C 60664-1:2009(IEC 60664-1 に整合)です。長く参照されてきた JIS C 0704:1995「制御機器の絶縁距離・絶縁抵抗及び耐電圧」は2009年10月20日に廃止され、JIS C 60664-1:2009 に移行しています。

現行は JIS C 60664-1:2009。手元の絶縁距離表が「JIS C 0704」由来なら、参照先を更新する時期です。

沿面距離を決める4つの条件

沿面距離は「電圧」だけでは決まりません。電圧・汚損度・材料グループ・絶縁の種類(機能絶縁か基礎絶縁か強化絶縁か)の4つを決めてから、規格の表を引きます。このうち現場で見落とされやすいのが汚損度と材料グループです。

条件1・2:電圧と絶縁の種類

沿面距離では、サージのような一瞬の電圧ではなく継続的にかかる電圧(実効値)を見ます。トラッキングは時間をかけて進む現象なので、瞬間値ではなく定常的なストレスが効くためです。そのうえで、その絶縁が機能絶縁なのか、感電保護を担う基礎絶縁・強化絶縁なのかで必要量が変わります。強化絶縁は基礎絶縁より厳しい値になります。

条件3:汚損度(ミクロ環境の汚れ)

汚損度とは、その絶縁物のすぐ周囲(ミクロ環境)がどれだけ汚れるかの区分です。盤全体の設置場所ではなく、その絶縁部の周囲で判定するのが要点です。密閉された機器の中は、工場に置かれた盤であっても汚損度が低くなり得ます。

条件4:材料グループ(絶縁物の耐トラッキング性)

材料グループとは、絶縁材料の CTI(比較トラッキング指数)による区分です。CTI の数値が大きいほどトラッキングが起きにくく、同じ電圧・同じ汚損度でも沿面距離を短くできます。支持碍子・絶縁板の材質を変えることが、そのまま絶縁距離の余裕につながるということです。

沿面距離は「電圧・汚損度・材料グループ・絶縁の種類」の4条件を確定してから表を引く。条件を書かずに数値だけ議論すると必ず食い違います。

空間距離は何で決まるのか

空間距離は、その回路に想定される最大のインパルス電圧(サージ)に空気が耐えられるかで決まります。したがって決め手になるのは、系統のどこに設置されるか(過電圧カテゴリ)と、公称電圧から導かれる定格インパルス耐電圧です。汚損度は、沿面距離ほど強くは効きません。

過電圧カテゴリは、その機器が受けるサージの大きさの区分です。受電点に近いほど、外来サージが減衰せずに届くため大きな値になります。配電盤・分電盤の主回路は屋内配線より受電点に近い側に置かれるため、末端の小型機器より厳しい空間距離が要求されます。

空間距離はサージ(過電圧カテゴリと定格インパルス耐電圧)で決まり、標高で割り増す。測る位置はバーの角から角。

測り方のルール — 溝とリブで距離は変わる

沿面距離は絶縁物の表面をたどりますが、「小さすぎる溝は無視して直線で測る」というルールがあります。逆に、十分な幅のある溝やリブは経路長として算入できるため、狭い盤内で沿面距離を稼ぐ設計手段になります。

この最小幅Xは汚損度によって変わり、汚れやすい環境ほど大きな値が必要になります。細い溝は汚れとほこりで埋まってしまい、経路として機能しないためです。具体的な数値は JIS C 60664-1:2009 の測定規定(附属書)で、適用する汚損度の欄を確認してください。

【平らな絶縁板】沿面距離 = ほぼ直線距離
   ●───────────────────────●
   R相                      S相

【リブを立てた絶縁板】表面を登り降りする分だけ経路が伸びる
              ┏┓
   ●──────────┛┗──────────●
   R相                      S相
   → 同じ取付ピッチのまま沿面距離を長くできる

溝とリブは「距離を稼ぐ部品」。ただし規格の最小幅を満たしていなければ、図面上で長くても算入できません。

盤内で絶縁距離を確保する実務の工夫

絶縁距離が足りないときの打ち手は「離す」「絶縁物を挟む/覆う」「材料を変える」「汚損度を下げる」の4通りです。盤の寸法を変えられない案件では、後ろの3つがブスバー側の工夫になります。

被覆による対策は特に効果が大きい一方で、被覆すると放熱が悪くなり許容電流が下がるという副作用があります。絶縁距離のために被覆したら、断面積の見直しが必要になることがあるという点を、設計の早い段階で見込んでおいてください。銅ブスバーのメリットのページで触れているとおり、銅は放熱面でも有利な材料ですが、被覆はその利点を削ります。

寸法を広げられないなら、絶縁バリア・被覆・材質・密閉度で稼ぐ。ただし被覆は許容電流とのトレードオフです。

図面・発注時に伝えてほしい情報

絶縁距離に関わる要求は、ブスバー単体の図面には現れないため、言葉で伝えていただく必要があります。当社(株式会社石垣商店・名古屋市守山区瀬古)では、変圧器・配電盤・受配電設備・電池関連向けの銅ブスバー加工を行っています。次の情報があると、絶縁を含めた提案までお返しできます。

図面が完成していない段階でも、手書きのスケッチや現物写真からご相談いただけます。材質・質別・板厚の選定や、銅ブスバーへのめっきを含めた接続部の仕様についても、あわせてご提案します。

絶縁距離は「盤の要求」であってバー単体の寸法ではありません。環境と絶縁方法を一緒に伝えていただくのが早道です。

よくあるご質問