2026 年 1 月 1 日、EU は 24 kV までの新中圧スイッチギヤへの SF6 の使用を禁止した。期限は何年も前から見えていたが、それでもなお政策問題ではなく製造問題として到来した。SF6 は設計者に空気の約 3 倍の絶縁耐力と自己回復するアーク環境を与えていた。それを失い、筐体内の銅はより強く働かねばならない。空間距離は伸び、タンクは形状を変え、温度上昇余裕は締まり、バスバーはこれらのトレードオフが顕在化する部品となる。
2026 年 1 月 1 日、EU は 24 kV までの新中圧スイッチギヤへの SF6 の使用を禁止した。期限は何年も前から見えていたが、それでもなお政策問題ではなく製造問題として到来した。SF6 は設計者に空気の約 3 倍の絶縁耐力と自己回復するアーク環境を与えていた。それを失い、筐体内の銅はより強く働かねばならない。空間距離は伸び、タンクは形状を変え、温度上昇余裕は締まり、バスバーはこれらのトレードオフが顕在化する部品となる。
初回公開 2026-11-06 · 最終更新 2026-11-12
本ページは年次更新のデータページです。2026 年版であり、新しい市場データが公表されるたびに年 1 回更新されます。
Regulation (EU) 2024/573 は従来の F-gas 規則を置き換え、スイッチギヤ設計者に関わる二つの日付を定めた。24 kV までの新中圧装置は 2026 年 1 月 1 日から、フッ化温室効果ガスを搭載して EU 市場に配置してはならない。24 kV を超え 52 kV 以下の装置は 2030 年 1 月 1 日に続く。高電圧装置の道筋はより遅いが、方向は同じである。
実務的な効果として、市場の量を占める 12 kV および 24 kV 配電クラスが、今年、空気・真空・g3 へ移行した。ABB、Siemens Energy、Schneider Electric はいずれもこれらクラス向けに SF6 フリー製品群を公表しており、それらの工学的差異は主にバスバーの配置と冷却方法にある。
対象範囲は日付と同じく重要である。規制は新装置を市場に配置することを制限するため、2026 年以前に組み立てられ在庫とされた盤は販売を継続できるが、期限後に仕様される新規プロジェクトは、据付日がいつであれ SF6 を使用できない。既存 SF6 装置の保守・整備は引き続き許可され、回収ガスは同規制に従って取り扱われねばならない。スイッチギヤビルダーにとってそれは数年間の二本立て製品ラインと、同じ工場を共有する二つの異なるバスバー設計を意味する。
SF6 は電気陰性ガスである。自由電子を捕捉し、絶縁破壊に至るアバランシェを抑制する。標準的なスイッチギヤ圧力では、その絶縁耐力は同ギャップの空気の約 3 倍である。アークエネルギーの吸収にも優れ、アーク後に再結合するため、同じガスが絶縁と遮断の両方を担えた。
それを除くと二つの問題が分離する。遮断は真空へ移るが、これは中圧で解決済みの課題である。絶縁には同じく安価な代替がない。乾燥空気はより高圧またはより長い経路を要し、g3 混合ガスは異なる取扱いを要し、固体絶縁は電界を自己回復しない誘電体の中へ移す。いずれの経路もバスバーの外観を変える。
物理が代替を困難にする理由を説明する。SF6 分子は自由電子を捕捉して重い負イオンを作り、それはドリフトが遅すぎて次の電離ステップを開始できない。だから有効絶縁耐力は圧力とともに急上昇し、SF6 中 40 mm ギャップが空気中 120 mm ギャップを担う。真空はガスを完全に除き、平均自由行程がギャップより長いことに依存する。これは遮断には良好に働くが、接点を密閉封筒内に収める必要があり、バスバーが容易に入り込めない。
空気絶縁キュービクルでは、バスバーは隔壁の後ろ、大気圧下の開放空気に戻る。SF6 中で 40〜60 mm だった相間・対地距離は、24 kV では汚染度とインパルスレベルに応じ 100〜150 mm になる。バーの形状はそれに従う。幅を狭くして間隔を広げ、支持がいしを増やし、絶縁区間の沿面距離を長くする。
設計作業はここに集中する。旧タンクに収まったコンパクトなバーは今やより大きな筐体を要し、輸送寸法と変電所床面積を変える。筐体が大きくできない場合、設計者は代わりにバーの絶縁レベルを上げる。より厚い誘電体、より多い層、端部の電界緩和である。二つの経路の算術は弊社の設計ガイドにまとめる。
空間距離の数字だけが全てではない。空気絶縁設計は導体表面の電界も制御せねばならない。鋭いエッジやバリは局所電界を 2〜3 倍に高め、耐力電圧を大きく下回る電圧でコロナを開始させる。だから空気絶縁バスバーには丸みを帯びた外形、遮蔽された端部、突起のない表面仕上げが施され、ガスタンク内で許容されたバーが空気キュービクル用に再加工されることが多い。
g3 および乾燥空気 GIS は小さな設置面積を保つが、内部環境を変える。相対圧 1.3〜1.6 bar の乾燥空気は絶縁耐力の多くを回復するが、タンク内の対流熱伝達も高め、温度上昇バランスを変える。g3 混合ガスは SF6 に挙動が近いが、より厳しい水分管理と工場での異なるガス取扱いを要する。
バスバーへの帰結は粒子感受性である。SF6 中では無害に座る自由金属粒子が、同じ電界強度の乾燥空気中では絶縁破壊を引き起こしうる。だからバスバー表面はより滑らかでなければならず、高電界点にはシールドリングが必須となり、工場は耐力だけでなく清浄性を証明せねばならない。部分放電測定は形式試験からすべてのタンクのルーチン試験へ移る。密閉ユニットで有効な検出方法については部分放電試験を参照されたい。
圧力は固定値ではなく設計変数である。相対圧 1.5 bar の乾燥空気は大気圧空気に比べ絶縁耐力をほぼ倍化し、SF6 なしで失われたコンパクトさの大半を回復する。しかし露点要求も高まる。大気圧では無害な水分が、より高い分圧では寒い夜に凝結する。だからガス品質監視は保守作業からルーチンの生産チェックへ移り、バーの表面清浄度は装飾的属性ではなく絶縁システムの一部となる。
真空遮断器はコンパクトでアークに強いが、熱をガス中に放散するのではなく、接点を通してバスバー接続部へ伝導する。密閉タンク内では、バスバー端子がホットスポットになる。遮断器ハウジングは故障遮断後 90〜110 °C で運転し、それにボルト留めされた銅バーはそのパルスを積層またはエポキシ隔壁へ伝導する。
設計者はこれに対し、端子部に熱容量を追加する、バスバー接続を遮断器本体から遠ざける、より高い温度上昇許容量を容認して検証する、のいずれかで対処する。IEC 61439-1 の限界値は装置に対して書かれたものであり、故障後の過渡状態に対するものではない。だから仕様は、どの状態を試験するのかを明記せねばならない。パルスのどれだけがバーに到達するかを決める界面抵抗値は熱管理ノートにある。
過渡は短いが損傷は累積する。故障遮断は遮断器本体を数秒間 100 °C 超に押し上げうる。それにボルト留めされた銅端子は熱を積層へ伝導し、積層の絶縁耐力は温度上昇とともに低下する。したがって冷間誘電試験に合格した継手が、熱間で不合格になりうる。周囲温度ではなく予想最高導体温度で誘電検証を指定することが、これを捉える措置である。
SF6 タンク内ではガスがバーから熱を効率よく運び、筐体はコンパクトに保たれた。空気中では、密閉キュービクル内の自然対流が弱く、同じ電流でもバーはより熱くなる。加えて SF6 フリー設計は同じ設置面積により多くの機能を詰め込むことが多く、温度上昇余裕は消えていく。
レバーは二つある。銅断面を増やすか（材料と空間を要する）、バーから筐体への経路を改善するかである。実務には第二のレバーが安い。キュービクル壁に接するアルミ熱拡散板に接着されたバーは、静止空気中のバーに比べ端子部で 10〜15 K 下げられる。トレードオフは機械的である。拡散板は空間距離を損なってはならず、第二の絶縁界面を導入してもならない。
検証実務は形式試験とルーチンチェックで異なる。形式試験は試験筐体でその設計の温度上昇曲線を確立し、ルーチンチェックは生産品が形式試験品と同じ挙動をすることを確認するだけである。SF6 フリー設計ではこの間のギャップが広がった。内部気流が、バッフルの位置ずれや開いたケーブルダクトといった小さな組立ばらつきに敏感だからである。初品だけでなくライン上のサンプルで定期的に検証することが実務的な折り合いである。
三つの形状規則が、ほぼすべての空気絶縁レトロフィットで現れる。第一に、長方形バーは対流が効く方向に広い面を鉛直に向ける。鉛直面の方が境界層が薄いからである。第二に、ベンドは電界を集中させるため、隔壁から少なくとも空間距離＋製造公差分は離す。第三に、最も高電界となる相対が最も大きなギャップを持つよう相順を配置する。これは通常、平行ランではなくインターリーブ配置を意味する。
これらの規則はコンパクトさと衝突し、解決策は通常、内部遮蔽層を持つ積層バーか、端部に導電コーティングを持つ固体絶縁バーとなる。いずれもコストを上げる。配置が短絡力とどう相互作用するか――間隔が広がるにつれ力は増す――は配電の節で扱う。
平行バー間の電磁力は電流の二乗に比例し、間隔に反比例する。空気間隔を満たすためギャップを広げると、単位対にかかる力は減る。一見助かるが、より大きな筐体は多くの場合、支持間スパンの長さとバー重量を増やし、力が下がっても支持部の曲げモーメントが上昇しうる。
したがって設計チェックはバー単体ではなく支持配置に対して行わねばならない。25 kA rms 非対称ピークで、100 mm 間隔の 40 mm バー対には 1 m あたり 2 kN を超える力がかかりうる。400 mm 間隔の支持部にかかるモーメントは、補強材なしでは 3 mm 積層は耐えられない。試験を定義する IEC 61439-1 の短絡条項は規格ライブラリに列挙する。
支持間隔こそが計算を失敗させる箇所である。バーは電流を担い温度上昇に合格しても、モーメントアームを筐体図面から取って組立ユニットから取らなかったため、支持部で永久変形することがある。25 kA 非対称ピークで 100 mm 間隔の 40×10 mm バー対には 1 m あたり約 2 kN の力がかかり、400 mm スパンはそれを、薄い積層が補強材またはより近い支持なしに耐えられない曲げ応力に変換する。
配電変電所の空気絶縁スイッチギヤは、粉じん、湿気、時折の結露にさらされる。屋外また半屋外設備では汚染度 3 が一般的であり、それは沿面要求を度 2 に比べ 25〜40% 変化させる。SF6 フリー設計は密閉ガス封筒の後ろに隠れられないため、バスバーの絶縁区間が負担を担う。
実務的対策：エポキシまたは積層表面への疎水性コーティング、端部の沿面延長リブ、水平面を水から守る筐体。いずれも工程を追加し、いずれも部分放電を限界値以下に保ったまま工場の誘電試験に合格せねばならない。一般的な汚染度に対する沿面距離表は弊社の接続設計ノートに含む。
汚染度は通常、部品ではなく設備に割り当てられるが、バスバーはその結果を被る。沿岸都市の屋内変電所でも、塩分堆積のために部屋は清潔に見えても度 3 となりうる。実務的対応は、疎水性コーティングとリブ付き沿面形状、そして盤内の最も冷たい表面に年 1 回は結露が生じると仮定した設計レビューである。
試験メニューが変わる。SF6 装置ではガス気密とガス品質がルーチンだったが、空気および g3 装置では、それらに相当するのは清浄性、湿度、部分放電である。24 kV SF6 フリー装置の実務的ルーチン：規定試験電圧で 1 分間の商用周波耐力、バスバー部に対し単桁 pC の限界を持つ 1.2× 動作電圧での PD 測定、定格電流で安定するまでの温度上昇試験。
PD 試験が最も最初に不合格になる。空気絶縁には自己回復余裕がなく、注形隔壁中の 0.1 mm ボイドが必ず現れるからである。PD を形式試験だけとして扱うサプライヤーは、耐力に合格し、熱サイクル 1 年後に現場で故障する装置を出荷する。ルーチン PD 試験を購買仕様に書き込むこと。
車載充電筐体で同じ絶縁負荷が 800 V DC でどう振る舞うかは別件であり、交換ステーションバスバー分析で扱う。装置が稼働したら、継手のドリフトを捉える現場チェックは電気ではなく熱である。密閉キュービクル内に適用される ΔT 限界については赤外線測定基準を参照されたい。
温度上昇試験は計装について注記を要する。バー表面の熱電対は表面を測るのであって導体を測るのではなく、厚い絶縁層を持つバーはその下の銅より 10 K 冷たく読むことがある。端子にセンサを埋め込むか、抵抗測定で導体平均温度を導出すれば、規格の限界値と比較可能な数値が得られる。表面読みはホットスポット発見には有用だが、合否判定基準ではない。
プラットフォームが SF6 から空気または g3 に移るとき、三つの図面項目が変わる。絶縁協調表に汚染度と湿度クラスが追加される。温度上昇注記に新筐体の内部周囲温度が追加され、それは旧タンクより 10 K 高いことが多い。試験区にルーチン PD 要求と清浄性受入基準が追加される。
SF6 時代のバーしか作ったことのないサプライヤーは旧項目に見積もり、この三つすべてを見落とす。サンプルto量産プロセスは会話を強制する有用な方法である。ツールをコミットする前に初品を新項目で試験し、差分を量産立ち上がり時ではなく早期に可視化する。
もう一つ変わる図面項目：ガスまたは空気の容量と圧力定格。それは筐体の機械設計と輸送等級を決定する。1.5 bar の乾燥空気 GIS には空気キュービクルにはなる圧力容器議論があり、それはバスバー支持と隔壁貫通部のシールにまで及ぶ。露天バーしか作ったことのないサプライヤーはシール要求を完全に見落とす。
空気絶縁キュービクル：ガスコスト最低、設置面積最大、保守最容易、建物・軽工業の 12〜24 kV 配電に最適。乾燥空気 GIS：コンパクト、圧力監視と粒子管理を要する、都市部の制約された変電所向き。g3 GIS：レガシー挙動に最も近く、再設計努力最少、ただしガス取扱いと末端規則は残存。固体絶縁：空間距離最小、誘電体工程管理最厳格、バーを保守しない密閉製品向き。
各経路は異なるコスト項目を変える。床面積、ガス取扱い、または工程管理である。バスバーコストの差は筐体と試験コストの差より小さい。だから決定は通常プラットフォームレベルでなされ、部品がそれを継承する。
2026 年の期限は、12 kV および 24 kV 製品の大きな設置ベースを一斉に再設計へ動かした。バスバーメーカーにとって仕事は地味である。より長い沿面距離、より多い遮蔽、より厳しい PD、より良い表面仕上げ、文書化された清浄性。それは粘着的な仕事でもある。認定された SF6 フリーバーはレガシーバーと互換ではなく、認定データには有効期限があるからである。
PD データ、温度上昇試験記録、清浄性記録を提出できるサプライヤーは、初回入札後も仕事を保持する。銅重量だけで見積もるサプライヤーは最初の受注は取るが二つ目を失う。特定の 24 kV 配置のレビューには、図面交換より技術窓口の経路が速い。
規制圧力は一つのクラスで止まることは稀である。2030 年の 24〜52 kV 日付は既に中圧上位の再設計を駆動しており、高電圧装置はより長いが同様の道筋にある。今空気および g3 バスバー工程を認定するサプライヤーは、3 年後により大きな筐体で同じ演習を繰り返すことになる。清浄性から部分放電、表面仕上げまでの工程知見は、形状が変わっても移転する。
Wei ChenはSHANYUANの誘電・絶縁スペシャリストで、積層バスバー向け絶縁システムに12年の経験があります。PET、ノーメックス、エポキシ粉体絶縁、沿面距離・空間距離設計、部分放電指向の絶縁協調を担当しています。山東大学で材料科学工学の修士号を取得。絶縁材料、沿面距離設計、誘電試験について執筆しています。
