Các cột điện bằng gỗ phải chịu nhiều điều kiện thời tiết khác nhau dọc theo chiều dài của chúng, từ điều kiện thời tiết thay đổi rất nhiều trên mặt đất cho đến điều kiện ẩm ướt và ổn định sâu dưới lòng đất.
Phần đường tiếp đất của cột là nơi các điều kiện trên và dưới mặt đất gặp nhau tạo nên điều kiện lý tưởng cho quá trình mục nát của gỗ.
Lớp đất mặt ở độ sâu khoảng 6″ trên cùng của mặt đất đã tiến hóa qua hàng triệu năm để trở thành hệ thống xử lý chất thải hiệu quả cao. Bất kỳ chất hữu cơ chết nào như gỗ, lá cây, v.v. rơi xuống đất đều bị phân hủy và bị phân hủy bởi vô số sinh vật trong đất.
Nấm là cư dân rất thành công của đất; chúng phân hủy mọi loại chất hữu cơ, phân hủy các thành phần đất. Nấm chuyển đổi chất hữu cơ chết thành sinh khối, carbon dioxide và axit hữu cơ. Có hàng trăm nghìn loại nấm khác nhau, trong đó khoảng 30,000 loại được biết là tấn công và phá hủy gỗ. Sự tấn công của nấm là nguyên nhân chính gây ra sự mục nát và hỏng hóc ở các cột điện bằng gỗ.
Nấm phá hoại gỗ phát triển mạnh khi môi trường lý tưởng với đất ẩm, ấm và nguồn cung cấp oxy tốt là những yêu cầu thiết yếu. Những điều kiện này có xu hướng xảy ra ở độ sâu 150mm (6″) trên cùng của mặt đất, nơi có lượng mưa, nhiệt từ mặt trời và nguồn cung cấp không khí/oxy tốt.
Ở độ sâu lớn hơn, đất có xu hướng bị nén chặt hơn, hạn chế luồng không khí và oxy. Đồng thời, hiệu ứng sưởi ấm của mặt trời giảm đi, dẫn đến nhiệt độ thấp hơn và hoạt động của nấm giảm đáng kể.
Ở nhiều nơi trên thế giới, mối ngầm gây ra mối đe dọa đáng kể đối với các cột điện bằng gỗ. Có hai điều cần lưu ý khi xem xét mối tấn công vào cột điện. Thứ nhất, mối không thích ăn gỗ đã qua xử lý bằng chất bảo quản. Thứ hai, theo quy tắc chung, nghiên cứu độc lập cho thấy nhiều loài mối thấy dễ tiêu hóa gỗ dễ bị nấm mục. Biểu đồ bên dưới cho thấy kết quả thử nghiệm trên diện rộng ở Úc, nơi có mối quan hệ rõ ràng giữa tỷ lệ mục cột điện và mối tấn công với mối tấn công xảy ra ngay sau khi gỗ bắt đầu mục. Đường tiếp đất hoặc đỉnh cột điện là điểm xâm nhập thông thường của mối. Từ đó, rõ ràng là việc duy trì nồng độ chất bảo quản trong gỗ và ngăn ngừa mục nát là rất quan trọng để giảm khả năng mối tấn công, đặc biệt là ở phần đường tiếp đất dễ bị mối tấn công và ở mức độ thấp hơn là ở đỉnh cột điện.
Tỷ lệ gỗ mục nát có liên quan trực tiếp đến độ ẩm của gỗ. Để gỗ mục nát bắt đầu, cần có độ ẩm từ 25% trở lên. Nếu độ ẩm cao hơn, thì tốc độ mục nát thường tăng lên đến một điểm mà mọi thứ khác đều như nhau. Khi gỗ mục nát bắt đầu, nó có thể tiếp tục ở độ ẩm thấp hơn là 20%, dưới mức này, gỗ mục nát không xảy ra.
Một cây sào gỗ chôn dưới đất hoạt động giống như bấc nến, nó hấp thụ nước từ đất với sự chênh lệch áp suất hơi khiến nước di chuyển lên sào nơi nước bị mất vào không khí do luồng không khí và hơi ấm từ mặt trời. Chuyển động độ ẩm này là một quá trình chậm nhưng liên tục với lượng mưa và nhiệt từ mặt trời là động lực chính trong quá trình này.
Trên thực tế, điều này thường có nghĩa là toàn bộ phần đường tiếp đất của cột và lõi bên trong của phần cột cách mặt đất khoảng 50 cm hoặc 20 inch sẽ có hàm lượng ẩm cao hơn 25%.
Bạn có thể nghĩ rằng phần trên mặt đất sẽ không bị phân hủy vì nó không tiếp xúc với nấm trong đất. Thật không may, điều này không đúng; các vết nứt trên cột theo thời gian sẽ hình thành xuyên qua lõi ẩm của cột. Các bào tử nấm cực nhỏ trong không khí có thể bị thổi vào các vết nứt và tiếp xúc với gỗ ẩm ở giữa cột ngay trên mặt đất. Các bào tử sau đó có thể nảy mầm và phá hủy lõi bên trong của cột; đây được gọi là thối lõi.
Bảo vệ một phần bằng chất bảo quản gỗ dạng lỏng được áp dụng cho cột trong chu kỳ chân không/áp suất là phương pháp truyền thống để trì hoãn sự khởi phát của quá trình mục nát gỗ và hỏng cột. Để có hiệu quả, quy trình xử lý chất bảo quản phải được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo nồng độ chất bảo quản (%), mức độ giữ lại (kg/m³ hoặc PCF) và độ sâu thâm nhập (mm hoặc inch) chính xác. Để có kết quả tốt nhất, cột được sấy khô đến độ ẩm tối ưu trước khi xử lý chất bảo quản. Các phương pháp sấy hiện đại và việc sử dụng các nhà máy xử lý áp suất tự động mang lại khả năng bảo vệ đồng đều, chất lượng cao khỏi mục nát khi sử dụng đúng cách.
Xử lý bảo quản gỗ cung cấp khả năng bảo vệ tuyệt vời trên mặt đất và sâu hơn trong lòng đất, nơi điều kiện mục nát không lý tưởng. Đó là tại phần đường tiếp đất quan trọng về mặt cơ học của cột, nơi gỗ mục nát và hỏng hóc là một vấn đề.
Tại thời điểm này, việc tiếp xúc với nhiệt độ cao hơn, oxy và độ ẩm có thể đẩy nhanh quá trình oxy hóa chất bảo quản gỗ. Đồng thời, thời tiết thay đổi gây ra các chu kỳ làm ướt và làm khô thường xuyên dẫn đến sự di chuyển dần dần của chất bảo quản gỗ từ cực vào đất. Tác động chung là mất độc tính đối với các sinh vật nấm theo thời gian.
Các sản phẩm chống thấm nước kết hợp chất diệt khuẩn cùng với các đặc tính chống thấm nước tự nhiên trong trường hợp của Creosote hoặc việc bổ sung các loại dầu như dầu AWPA P9a để tạo ra khả năng chống thấm nước khi sử dụng kết hợp với các chất diệt khuẩn như Pentachlorophenol hoặc đồng. Các loại dầu không được “cố định” vào gỗ và bản thân chúng chỉ kéo dài tuổi thọ hạn chế vì chúng không phải là chất diệt khuẩn. Chúng kéo dài tuổi thọ bằng cách tạo ra một rào cản một phần đối với sự xâm nhập của hơi ẩm từ mặt đất*.
Trong thời gian dài hơn, dầu/chất bảo quản bị mất do di chuyển vào đất. Hiệu ứng này rõ rệt nhất ở phần đường đất của cực, nơi các chu kỳ làm ướt và làm khô khí hậu kết hợp với các điều kiện lý tưởng cho quá trình oxy hóa có thể làm trầm trọng thêm tình trạng mất hiệu quả này theo thời gian.
Sẽ có đợt đánh giá lại của châu Âu về giấy phép tiếp tục sử dụng creosote làm chất bảo quản gỗ vào tháng 2021 năm 6. Với việc Pháp gần đây đã cấm sử dụng creosote và Cơ quan Hóa chất Châu Âu (ECHA) gần đây đã phân loại creosote là chất gây ung thư, hiện chỉ có XNUMX quốc gia châu Âu sử dụng creosote với số lượng lớn, thì khả năng giấy phép sử dụng creosote được gia hạn ngày càng thấp.
Chất bảo quản gỗ muối đồng gốc nước không thấm nước đã được sử dụng rộng rãi trên khắp châu Âu như một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn cho Creosote kể từ năm 2005
Các chất bảo quản gỗ này có lịch sử không mấy tốt đẹp với các báo cáo về tình trạng hỏng cột sớm nhưng việc sử dụng thêm các chất diệt khuẩn đồng để giải quyết vấn đề nấm chịu đồng và sử dụng chất cố định, cùng với các tiêu chuẩn xử lý được cải thiện và mức độ giữ lại cao hơn đã kéo dài tuổi thọ cột đối với các phiên bản mới hơn của chất bảo quản này. Nhiều khách hàng tiện ích mà chúng tôi trò chuyện đã sử dụng các chất bảo quản này từ năm 2005 cho biết họ mong đợi tuổi thọ cột từ 15 đến 20 năm với các phiên bản mới nhất mặc dù tuổi thọ thực tế có thể đạt được lâu hơn.
Đối với tất cả các tiện ích, có một sự tập trung không ngừng vào việc giảm chi phí, cải thiện tính an toàn và độ tin cậy của mạng lưới. Ngay cả với creosote được xử lý với tuổi thọ cột là 40 năm đối với hầu hết các tiện ích, việc thay thế cột gỗ là một trong những chi phí hoạt động lớn nhất của họ. Ở Bắc bán cầu, chi phí thường là khoảng 2500 €/$/£ để thay thế một cột phân phối điện và điều này sớm tăng lên với chi phí điển hình là khoảng 25 triệu €/$/£ cho mỗi 10,000 cột được thay thế mỗi năm.
Để cố gắng giải quyết vấn đề chi phí thay thế cột điện tăng cao ở Châu Âu và phù hợp với tuổi thọ của creosote, các nhà sản xuất chất bảo quản gần đây đã tung ra các sản phẩm mới sử dụng kết hợp chất bảo quản gỗ gốc đồng và dầu chống thấm nước. Sự kết hợp này chắc chắn sẽ giúp cột điện có tuổi thọ dài hơn so với chất bảo quản đồng gốc nước nhưng hiện tại vẫn chưa biết được tuổi thọ dài hơn là bao nhiêu. Chính điều chưa biết này là mối quan tâm của nhiều công ty tiện ích mà chúng tôi trao đổi, đặc biệt là những công ty đã từng gặp sự cố hỏng cột điện trong quá khứ. Xem xét phản hồi cho thấy chi phí xử lý này cao hơn đáng kể và nhiều công ty tiện ích mà chúng tôi trao đổi hiện đang xem xét các lựa chọn khả thi cho họ, bao gồm việc sử dụng vật liệu cột điện thay thế như thép, vật liệu tổng hợp hoặc bê tông cùng với hệ thống rào chắn một phần và toàn phần.
Một ví dụ về điều này là quyết định gần đây của France Telecom (Orange) về việc sử dụng cột thép mạ kẽm thay vì cột gỗ đã qua xử lý tại Pháp, mặc dù điều này làm tăng lượng khí thải CO2 của họ lên khoảng 220,000 tấn mỗi năm. Điều này không tốt cho môi trường và là một đòn giáng mạnh vào các nhà sản xuất cột gỗ, ngành lâm nghiệp và các nhà sản xuất chất bảo quản với doanh số bán hàng bị mất khoảng 220,000 cột mỗi năm.
* Báo cáo đầy đủ có sẵn theo yêu cầu
Chi phí lắp đặt và bảo dưỡng cột điện bằng gỗ thường là một trong những khoản chi cao nhất của một công ty tiện ích. Sử dụng phương pháp tính giá thành kết hợp hàng năm bao gồm chi phí lắp đặt và chi phí kiểm tra và khắc phục được phân bổ cho tuổi thọ dự kiến của cột điện sẽ cung cấp một con số rõ ràng và dễ sử dụng cho chi phí cột điện, cũng như so sánh với các phương án thay thế.
Hãy lấy mạng lưới phân phối điện LV dài 1000 dặm ở Bắc Mỹ làm ví dụ; nghiên cứu của chúng tôi dựa trên dữ liệu ngành cho thấy:
– với khoảng cách cột trung bình là 250ft tương đương với 21,120 cột, tổng chi phí cho mỗi cột và chi phí lắp đặt là 63 triệu đô la.
– Dựa trên giả định rằng 12% số cột này được kiểm tra sau mỗi mười năm với chi phí kiểm tra là 100 đô la, chi phí bảo trì cột hàng năm sẽ là 633,000 đô la bao gồm cả công việc khắc phục.
– Dựa trên tuổi thọ 20 năm của chất bảo quản đồng gốc nước (Creosote/CCA 40 năm), tổng chi phí bảo trì trọn đời cho 21,120 cột sẽ là 25 triệu đô la.
– Tổng chi phí trọn đời của 21,120 cột điện, dựa trên dữ liệu nghiên cứu ngành của chúng tôi, là 88 triệu đô la.
Dữ liệu của chúng tôi cho thấy chi phí bảo trì cho Tiện ích là đáng kể. Mặc dù ví dụ này dành riêng cho Bắc Mỹ, nghiên cứu của chúng tôi đã đưa ra kết quả tương tự trên nhiều vị trí địa lý.
Cùng với các chi phí rõ ràng, một số chi phí tiềm ẩn có thể xảy ra do sự cố cột điện. Tùy thuộc vào quy định của thị trường, sự cố lưới điện do sự cố cột điện đổ có thể gây ra các hình phạt tài chính cho các Công ty Tiện ích. Sự cố cột điện đổ không chỉ có khả năng gây ra sự cố lưới điện mà còn có khả năng gây nguy hiểm cho sự an toàn của nhân viên và công chúng. Khả năng xảy ra các sự cố này và các chi phí phát sinh đều có thể giảm; nếu bạn muốn biết mình có thể tiết kiệm được bao nhiêu với polesaver cố gắng của chúng tôi máy tính chi phí để biết thêm thông tin.
Những chi phí không mong muốn này, cả rõ ràng và ẩn giấu, là mục tiêu quan trọng để giảm thiểu tiềm năng. Hãy chú ý đến bài viết tiếp theo của chúng tôi khi chúng tôi khám phá các các giải pháp thay thế để kéo dài tuổi thọ của cực, bao gồm các vật liệu cực thay thế và hệ thống rào chắn một phần và toàn phần cũng như tác động của chúng đến việc bảo trì, an toàn và môi trường.
Trang web này được bảo vệ bởi reCAPTCHA và Google Chính sách bảo mật và Các Điều Khoản của Dịch Vụ ứng dụng.
