
電線に使用される金属材料は電気伝導率に優れた銅が一般的です。 しかしながら、銅は重量が重く、かつ高価な材料であるため、使用量の多い電線の材料としてはデメリットも多い材料となります。
そんな電線の材料を銅からアルミに変更することで軽量化が可能です。直径1mmの銅線が使用されていたとすると、その電線を軽量化したいためアルミ材への変更は可能です。
銅の電気伝導率を100とすると、アルミのそれは約60です。 銅線に流れていた電流と同じ電流を流す場合、アルミの断面積を1.66倍にすれば可能で、直径1.3mmのアルミ線で実現できます。
銅からアルミに材料を変更することで重量は約半分に軽量化できますが、アークへの耐久性の課題が残ります。
アルミ線の場合、融点が低いことから高圧の電流を流した場合に発生するアーク(電弧)電弧による損傷が大きくなってしまいます
・金属材料毎の電気導電率の違い
・アーク(電弧)に対する耐久性
銅とアルミのクラッド材を材料に使用することで、課題の解決が可能です。 銅クラッドアルミ線を使用することで、アーク(電弧)発生を抑制し、発生した場合の電線へのダメージの軽減も可能です。
また、銅をクラッドすることで、アルミ単体の電線よりも断面積を削減することが可能で、径への影響が少なく仕様変更なども抑えることが出来ます。
これらのメリットを活用すれば車載で使用される銅バスバーにも銅クラッドアルミ材による軽量化の横展開が可能となります。
・軽量化
・電気伝導率の改善
・アーク(電弧)の耐久性向上
軽量化に関して下記コラムで詳しく解説しています。
純銅線の課題を解決するCCAワイヤーとは?軽量化が実現できる理由
EV(電気自動車)やドローンをはじめ、あらゆる産業機器で「製品の軽量化」が急務となっています。しかし、導電性に優れる「純銅線」はどうしても重く、近年の銅価格高騰によるコスト増や、重いケーブルを扱う作業員の負担といった課題に直面しているのではないでしょうか。
銅とアルミの”良いとこ取り”をした次世代素材「CCAワイヤー」への置き換えをご提案します。表面の銅層で導電性や加工性を保ちつつ、芯材のアルミ化により純銅線の半分以下という劇的な軽量化を実現。製品の性能向上だけでなく、トータルコストの削減手法を詳しく解説します。
現在、多くの産業分野で導電部材として「銅バスバー(ブスバー)」が使用されていますが、近年の銅価格の高騰や、製品の軽量化への要求に対し、頭を悩ませている設計・購買担当者様も多いのではないでしょうか。
本日は、銅の「導電性」とアルミの「軽さ・低コスト」を兼ね備えた「銅/アルミクラッド材」による、具体的なコストダウン手法をご紹介します。
銅価格の高騰を背景に、太陽光発電所や建設現場、鉄道施設などで銅線の盗難被害が急増していること。
広大な敷地への防犯カメラやフェンスの設置には多額のコストがかかる上、盗難に遭えば、設備の稼働停止による減収や修復のための多大な費用が経営を圧迫すること。
銅クラッドアルミ(CCA)材の特性を活かし、材料そのものの転売価値を抑制して盗難リスクを未然に防ぐこと。
銅線に比べ安価かつ軽量な素材への置き換えにより、万が一の被害時も修復コストを最小限に抑え、かつ施工時の人件費削減も同時に実現すること。