銅ブスバーの垂直配置と水平配置|許容電流の違いと決め方
同じ板厚・同じ幅の銅ブスバーでも、盤の中でどの姿勢で取り付けるかによって放熱の効き方が変わり、実際に流せる電流は同じになりません。結論を先に言うと、放熱で有利なのは一般に断面の広い面が垂直になる「立て置き(垂直配置)」で、広い面が上下を向く「平置き(水平配置)」は下向きの面から熱が抜けにくく、条件が悪くなります。この記事では、姿勢による差がどこから生まれるのか、規格(JIS C 8480)は配置についてどこまで定めているのか、そして実務で許容電流をどう決めるかを、比較表と手順で整理します。
銅ブスバー
許容電流
垂直配置
水平配置
立て置き
平置き
盤内母線
JIS C 8480
この記事の内容
2026年の状況:姿勢の検討が「コスト」の話になってきた
2026年は銅の材料費が過去にない水準にあります。国内の電気銅建値は2026年8月15日にトン当たり220万円へ引き上げられ、過去最高値を更新しました。LMEの銅相場も同年8月上旬に一時1トン=1万4千ドル台まで上昇しています。背景はAIデータセンターや電力網・EVによる需要増です。材料費の比率が上がると、「放熱に不利な姿勢のまま断面積を増やして逃げる」という設計が、そのまま単価に跳ね返ります。姿勢を見直して同じ断面積で通す方が、材料高の局面では効きます。
「垂直配置」と「水平配置」は2つの意味で使われる
ブスバーの配置を議論するときは、「導体が走る向き」と「断面の姿勢」という2つの別の軸を区別する必要があります。この2つが混ざったまま「垂直配置」と言うと話が通じません。許容電流に直接効くのは、後者の断面の姿勢です。
断面の姿勢(立て置き/平置き)とは、ブスバーの断面のうち広い面(板の表と裏)がどちらを向いているかを指す言い方です。広い面が垂直なら立て置き、広い面が上下を向いていれば平置きになります。
軸①:導体が走る向き
- 水平に走る…主母線に多い。盤の横方向に通す
- 垂直に走る…分岐母線・立ち上げに多い
- 効くのは主に「下で温まった空気が上を通る」煙突効果。垂直に走る導体は上側が不利になる
軸②:断面の姿勢
- 立て置き(垂直配置)…広い面が両側とも垂直
- 平置き(水平配置)…広い面が上下を向く
- 放熱面の向きが変わるため、許容電流に効くのはこちら
姿勢の見え方
【立て置き(広い面が垂直)】 【平置き(広い面が上下)】
↑ 空気が面に沿って上へ抜ける ↑ 上面からは立ちのぼる
┃▓┃ ▄▄▄▄▄▄▄▄ ← 上面(まだ抜ける)
┃▓┃ 両面が垂直な板 = 対流が ▀▀▀▀▀▀▀▀ ← 下面(熱がこもる)
┃▓┃ そのまま上向きに立ち上がる
┃▓┃ 下を向いた面は対流が弱い
↑ 冷たい空気が下から入る 幅が広いほど不利になる
要点:「垂直配置」と言われたら、走る向きの話か断面の姿勢の話か、必ず確認する。
許容電流に効くのはどちらか(結論と比較表)
同じ断面積のブスバーであれば、放熱に有利なのは立て置き(断面の広い面が垂直)です。平置きは広い面の片方が下を向くため、その面からの自然対流が弱くなり、同じ電流を流したときの温度上昇が大きくなります。差が出るのは対流による放熱の部分だけで、放射(ふく射)による放熱は姿勢では変わりません。
立て置きと平置きの比較(放熱・機械強度・実務)
| 比較項目 | 立て置き(広い面が垂直) | 平置き(広い面が上下) |
|---|---|---|
| 広い面の向き | 両面とも垂直 | 上向き1面 + 下向き1面 |
| 自然対流の効き | 良い(両面で上向きの流れができる) | 下向きの面が弱い |
| 放射による放熱 | 姿勢では変わらない | 姿勢では変わらない |
| 幅を広げたときの影響 | 幅の増加が放熱面の増加に効きやすい | 幅が広いほど下面が不利になりやすい |
| 同一断面積での許容電流 | 有利 | 不利(低減して考える) |
| 上下方向のたわみ | 強い(幅方向が縦になる) | 弱い(自重でたわみやすい) |
| 相間の電磁力への強さ | 相の並べ方次第。板厚方向で受けると弱い | 相の並べ方次第。幅方向で受けると強い |
| 盤内の占有 | 奥行き方向が薄い | 高さ方向が薄い |
| ボルト締結のしやすさ | 工具の入る向きに制約が出やすい | 上から締めやすい |
立て置きと平置きの比較(放熱・機械強度・実務)
広い面の向き
立て置き:両面とも垂直 / 平置き:上向き1面+下向き1面
自然対流の効き
立て置き:良い(両面で上向きの流れ) / 平置き:下向きの面が弱い
放射による放熱
どちらも姿勢では変わらない
幅を広げたときの影響
立て置き:放熱面の増加に効きやすい / 平置き:幅が広いほど下面が不利
同一断面積での許容電流
立て置き:有利 / 平置き:不利(低減して考える)
上下方向のたわみ
立て置き:強い / 平置き:自重でたわみやすい
相間の電磁力への強さ
どちらも相の並べ方次第。受ける向きが板厚方向だと弱い
ボルト締結のしやすさ
立て置き:工具の向きに制約 / 平置き:上から締めやすい
注意:放熱だけで姿勢を決めない
放熱では立て置きが有利ですが、実際の盤では機器の端子位置・工具の入る向き・保守時の作業性で平置きしか選べない箇所が出ます。平置きを選ぶこと自体が誤りではなく、平置きだと分かっていて許容電流を低減せずに表の数値をそのまま使うことが危険です。
要点:立て置きが放熱で有利。平置きを選ぶなら、低減を織り込んだうえで選ぶ。
なぜ姿勢で放熱が変わるのか
姿勢で差が出るのは、自然対流が「上に向かって流れる」性質を持つためです。通電で温まった導体の表面が空気を温め、その空気が軽くなって上昇します。この流れが素直に作れる面ほど熱が抜けます。
面の向きごとの対流の効きやすさ
熱くなった板の面が、どちら向きだと熱が抜けるか
- 垂直な面…面に沿って空気が下から上へ立ち上がる。流れが連続するので熱が抜けやすい
- 上を向いた面…温まった空気が真上へ抜ける。垂直面ほどではないが機能する
- 下を向いた面…温まった空気が面の下に留まる。抜けるには面の端まで横に移動する必要があり、対流がもっとも弱い
立て置きは広い面が2つとも垂直になるため、両側で上向きの流れができます。平置きは広い面のうち1つが下を向くため、その面の対流が落ちます。幅の広いブスバーほど、下を向いた面の「端までの距離」が長くなり、平置きの不利が大きくなります。
導体が垂直に走る場合の煙突効果
導体が垂直方向に長く走る場合は、姿勢とは別に下側で温められた空気がそのまま上側を通るため、上端側の温度が高くなります。垂直に走る母線は、上端の接続部やその近くの機器の温度を確認しておくと安全です。
コツ:表面の状態も放熱に効く
放射による放熱は表面の状態で変わります。磨いた銅の光った面より、酸化して黒ずんだ面や塗装・絶縁被覆のある面の方が放射しやすくなります。姿勢が選べない箇所では、絶縁塗装や被覆の有無で放熱側の条件が変わることも設計の判断材料になります(絶縁の要否とあわせて検討します)。
要点:下を向いた面がいちばん熱を捨てにくい。だから平置きは不利で、幅が広いほど差が開く。
規格(JIS C 8480)は配置について何を定めているか
結論として、JIS C 8480 は帯状導体の電流密度の上限を定めていますが、「立て置き・平置き」で分けた低減係数は定めていません。配置の影響は、電流密度の上限を守ったうえで温度上昇の要求に適合させることで担保する建て付けになっています。
JIS C 8480 は「キャビネット形分電盤」の規格で、2016年版のあとに2023年版が発行されています(参照するときは最新版を確認してください)。2016年版では8.6項「帯状導体の電流密度」として、基準となる定格電流の区分ごとに電流密度の上限が示されています。
JIS C 8480:2016 8.6項 帯状導体の電流密度の上限
| 基準となる定格電流 | 電流密度の上限 | 例:必要断面積(上限どおりの場合) |
|---|---|---|
| 125 A 以下 | 3.0 A/mm² 以下 | 125 A なら約 42 mm² |
| 125 A 超 250 A 以下 | 2.5 A/mm² 以下 | 250 A なら 100 mm² |
| 250 A 超 400 A 以下 | 2.0 A/mm² 以下 | 400 A なら 200 mm² |
| 400 A 超 630 A 以下 | 1.7 A/mm² 以下 | 630 A なら約 371 mm² |
JIS C 8480:2016 8.6項 帯状導体の電流密度の上限
125 A 以下
3.0 A/mm² 以下(125 A で約 42 mm²)
125 A 超 250 A 以下
2.5 A/mm² 以下(250 A で 100 mm²)
250 A 超 400 A 以下
2.0 A/mm² 以下(400 A で 200 mm²)
400 A 超 630 A 以下
1.7 A/mm² 以下(630 A で約 371 mm²)
電流が大きくなるほど、許される電流密度は下がる(125A以下を100%とした比較)
この表で重要なのは、電流が大きくなるほど電流密度の上限が下がっていることです。断面積を2倍にしても放熱面積は2倍にならないため、大電流側では単位断面積あたりに流せる量を絞る必要がある、という考え方が数値に現れています。姿勢による差も、根っこは同じ「放熱面が足りるか」という問題です。
前提:適用の条件と除外
この電流密度の規定は導電率96 %IACS以上の導体を対象としています(ブスバーに使うタフピッチ銅C1100・無酸素銅C1020はこの条件を満たします)。また、温度上昇が規格の該当項に適合することを確認した場合は、この電流密度の値によらない扱いができるとされています。つまり規格側も「最終的には温度上昇で判断する」設計になっています。キュービクル式高圧受電設備であれば JIS C 4620 が、盤の種類ごとの参照先になります。
要点:規格は姿勢別の係数を持たない。姿勢の影響は温度上昇の確認で吸収する。
「平置きは何%下がる」の数字を鵜呑みにできない理由
公開されている姿勢別の低減率は、資料によってばらつきがあり、数値をそのまま自分の設計に当てはめるのは危険です。当社としては具体的な低減率のパーセンテージを断定しません。理由は、その数字が前提にしている条件が資料ごとに違うためです。
注意:低減率の前提がそろっていない
ウェブ上の解説では、姿勢による低減の向きが逆に書かれているものすら見かけます。低減率という数字は、どの姿勢を基準(100%)に置いたかで符号ごと変わります。「立て置きを基準にして平置きを下げる」表と「平置きを基準にして立て置きを上げる」表は、同じ現象を説明していても数字の見え方が反対になります。出典と基準条件が確認できない係数は使わないでください。
低減率の数字を見たら確認すべき前提
- 基準(100%)がどの姿勢か — 立て置き基準か平置き基準か
- 許容温度上昇は何Kか — 30K前提と50K前提では許容電流がまったく違う
- 周囲温度は何℃か — 盤内は外気より10〜20℃高くなるのが普通で、屋外盤の夏場はさらに上がる
- 開放か盤内か — 開放大気中の数値を密閉盤に持ち込めない
- 表面の状態 — 素地の光った銅か、酸化面か、塗装・絶縁被覆ありか
- 単体か複数枚か — 近接した相・並列した枚数があると互いに温め合う
- 直流か交流か — 交流では表皮効果・近接効果で電流が偏り、厚みを増やしても容量が伸びにくい
要点:係数そのものより、その係数の前提条件が自分の盤と合っているかが重要。
実務での決め方(手順)
実務では、断面積を電流密度から仮決めし、姿勢と設置条件で補正し、最後に温度上昇で検証する、という順で進めます。姿勢は「後から補正する係数」ではなく、断面積を仮決めした直後に効いてくる条件として扱うと手戻りが減ります。
姿勢を織り込んだ母線サイズの決め方
- ①条件を書き出す — 定格電流、周囲温度、許容温度上昇、盤の形式(開放/密閉/屋外)
- ②電流密度から断面積を仮決め — 該当する規格の上限値で必要断面積を出す
- ③姿勢を確定する — 機器の端子位置と工具の入る向きから、立て置き・平置きを箇所ごとに決める
- ④不利な箇所を洗い出す — 平置きになる区間、密閉部、垂直に走る母線の上端、複数枚が近接する箇所
- ⑤板厚×幅の組合せを選ぶ — 同じ断面積なら、平置きでは幅を広げるより枚数を分けて隙間を空ける方が放熱に効きやすい
- ⑥温度上昇で検証する — 計算値だけで終えず、温度上昇試験やサーモグラフィで実測して確認する
コツ:平置きが避けられないときの逃げ方
平置きしか選べない区間では、①板を2枚に分けて間に隙間を確保する、②その区間だけ断面積を上げる、③支持間隔を詰めてたわみを抑える、④その区間を最短にして立て置き区間へ早めに戻す、といった手が使えます。盤全体を同じ姿勢で通す必要はありません。区間ごとに切り替える設計は、加工技術のページにあるような曲げ・ひねりの組合せで実現できます。
要点:姿勢を決めてから板厚×幅を選ぶ。最後は必ず温度上昇の実測で締める。
姿勢が決まると加工の指示が変わる
取付姿勢は、そのまま加工内容の指定に直結します。同じ経路を通す母線でも、立て置きで通すか平置きで通すかによって、必要な曲げの種類・穴の位置・板取りが変わるためです。図面を描く段階で姿勢を決めておくと、製作段階での確認のやりとりが減ります。
立て置きで通すとき
- 経路を曲げるとき、板の幅方向に曲げる横曲げ(ワイズ曲げ)が必要になる箇所が出る
- 幅方向の曲げは板厚方向の曲げより難度が高く、曲げRと質別(O材/1/2H など)の指定が効いてくる
- 端子面に合わせるためひねり曲げが入ることがある
- ボルト穴は板面に対して水平方向に開くため、工具の入る向きを図面段階で確認する
平置きで通すとき
- 経路の上下方向の曲げは通常のV曲げで対応できる
- 締結面が上を向くため、ボルト締めの作業性は良い
- 自重でたわみやすいため、支持間隔の指定が重要になる
- 幅が広いと放熱が不利なので、幅を広げる代わりに分割を検討する
当社は名古屋市守山区で、切断・穴あけ・曲げ・端面処理からめっき手配までを一貫して見ています。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が主な仕事で、図面がなく手書きのスケッチや現物写真の段階でもご相談いただけます。ブスバーとはのページで基本的な役割を、品質管理のページで寸法確認の考え方をご覧いただけます。
図面に姿勢を書いておくと確認が早い
図面に入れておくと手戻りが減る情報 ・取付姿勢 立て置き / 平置き(区間ごとに) ・曲げの種類 板厚方向のV曲げ / 幅方向の横曲げ / ひねり ・曲げR と質別 割れを避ける最小Rと、O材か1/2Hか ・穴の位置と向き 締結時に工具が入る向き ・絶縁の有無 塗装・被覆があるか(放熱条件も変わる)
要点:姿勢は電気設計の話であると同時に、曲げの種類を決める加工の話でもある。
よくあるご質問
ブスバーの許容電流表は、立て置きと平置きのどちらを前提にしていますか?
許容電流の一覧表は、断面の広い面が垂直になる立て置き(垂直配置)を前提にしているものが多く見られますが、前提条件は資料ごとに異なります。表を使う前に、その表が想定している姿勢・許容温度上昇・周囲温度・開放か盤内かを必ず確認してください。前提が書かれていない表は、設計の根拠には使わないほうが安全です。
平置き(水平配置)にすると許容電流は何パーセント下がりますか?
低減の向きは「平置きの方が不利」で一貫していますが、パーセンテージは資料によってばらつきがあり、当社では具体的な数値を断定していません。理由は、基準にしている姿勢・許容温度上昇・周囲温度・盤の密閉度といった前提が資料ごとに違い、そのまま流用すると危険なためです。実際の設計では、温度上昇の計算と実測(温度上昇試験やサーモグラフィ)で確認する方法をお勧めします。
JIS C 8480 には、配置による許容電流の低減の規定がありますか?
JIS C 8480(キャビネット形分電盤)は帯状導体の電流密度の上限を定めていますが、立て置き・平置きといった姿勢別の低減係数は定めていません。2016年版では基準となる定格電流の区分ごとに、125 A以下で3.0 A/mm²以下、125 A超250 A以下で2.5 A/mm²以下、250 A超400 A以下で2.0 A/mm²以下、400 A超630 A以下で1.7 A/mm²以下と示されています。姿勢の影響は、この上限を守ったうえで温度上昇の要求に適合させることで担保します。なお2023年版が発行されているため、参照時は最新版を確認してください。
母線を垂直方向に走らせる場合、上側と下側で温度は変わりますか?
垂直方向に長く走る母線では、下側で温められた空気がそのまま上側を通るため、上端側の温度が高くなる傾向があります。設計上は、上端の接続部と、その近くに配置した機器の温度を確認しておくと安全です。導体が垂直に走る場合、広い面は必然的に垂直になるため、断面の姿勢による差は小さくなります。
取付姿勢を変えると、ブスバーの加工内容も変わりますか?
変わります。立て置きで経路を曲げる場合は板の幅方向に曲げる横曲げ(ワイズ曲げ)やひねり曲げが必要になり、平置きなら通常のV曲げで対応できる場合が多くなります。曲げの種類が変わると必要な曲げR・質別(O材か1/2Hか)・穴の向きの指定も変わるため、図面の段階で取付姿勢を決めておくと、製作時の確認のやりとりが減ります。
