在本文中,我们将探讨替代的电线杆方案,并概述它们对安全、维护和整体环境的影响。我们还将探讨用于延长标准处理过的木质电线杆和电信杆使用寿命的替代现成解决方案。
以下信息来自 AquAeTer, Inc 发布的一份关于木质、钢质、混凝土和复合材料杆的环境生命周期评估的报告(完整报告可应要求提供)。报告中使用的产品代表一般产品类别,这些类别受不同设计和材料成分的影响。木质杆最常用的三种替代品是钢、钢筋混凝土和复合材料/塑料。复合材料杆采用玻璃纤维结构,有时外层涂有塑料涂层。从初始成本的角度来看,一般来说,上述所有选项都会产生更高的初始购买成本,而复合材料由于生产所需的资源而特别昂贵。

虽然我们可能认为这些更昂贵的替代品寿命更长,但它们也存在许多与木杆相同的故障问题。虽然木杆上没有传统的浸出和腐烂现象,但混凝土和钢杆都会受到地线腐蚀的影响,如果杆安装在酸性土壤条件下,这种影响会更加严重。目前,用于地面接触的复合材料杆的使用寿命尚不清楚,因为在使用传统聚酯树脂系统时,渗透是一个潜在问题。随着时间的推移,渗透会显著削弱复合材料。更昂贵的环氧树脂系统具有更强的抗渗透性,塑料封装复合材料也是如此。
有证据表明,混凝土和钢杆的使用寿命通常约为 40 年。在酸性地面条件下使用,再加上镀锌质量的缺陷,镀锌钢杆会在更短的时间内失效。
混凝土电线杆比传统的木杆更重,搬运起来也更困难。我们合作过使用混凝土电线杆的公司告诉我们,这些电线杆的重量明显增加,对运输和起重设备提出了新的要求,也给安全高效的安装过程带来了新的挑战。因此,电线杆的成本和安装成本显著增加,而且值得注意的是,这些电线杆不容易攀爬。电线杆内部钢筋的导电性也是许多配电公司面临的一个重大问题。

使用替代电线杆材料也会对环境产生重大影响,尤其是电线杆制造过程中产生的二氧化碳排放。大多数公用事业公司都将二氧化碳减排目标作为其企业和社会责任承诺的一部分。使用替代电线杆材料对实现这些目标有重大影响。虽然木质电线杆通常可从大气中捕获和储存约 2 公斤二氧化碳,但用替代材料制造电线杆会产生大量二氧化碳。
例如,对于每年更换 30 万根电线杆的典型公用事业而言,从木质电线杆换成镀锌钢电线杆将导致二氧化碳排放量每年增加 2 吨。而换成混凝土会导致排放量增加 33,000 吨,而使用复合材料则会导致排放量每年增加 53,000 吨*。
*来源“电线杆环境生命周期评估结论和总结报告”由 AquAeTer Inc. 编写。
在本系列博客的第一篇中,我们详细介绍了木杆损坏的原因以及预防方法。总而言之,木质电线杆通常由于杆子关键接地线部分腐烂而损坏,这是因为木材防腐剂的有效性会随着时间的推移因氧化和浸出而降低。这使得电线杆容易腐烂、强度降低和损坏。
腐烂始于地面上方 200 毫米 (8 英寸) 处机械应力很大的杆段,此处的条件非常适合腐烂。这是因为高湿度、氧气和高温为腐烂创造了完美的环境。在地下深处和地上,腐烂条件通常不存在,这些点发生故障的可能性极小。在杆的脆弱接地线部分使用额外保护是一种非常有效且行之有效的方法,可克服木杆的传统弱点;接地线腐烂。在下一节中,我们将介绍实现此目标的选项。

屏障产品为木杆脆弱的接地线部分提供额外保护,并与木材防腐剂配合使用,延长杆的使用寿命。屏障系统有两种类型:部分屏障和全屏障。部分屏障有多种形式,例如简单的接地线包裹、自粘胶带、热缩管、外层包裹金属箔或覆盖整个杆地下部分的完整拉式“袋子”。部分屏障系统有一个共同点——它们不密封套管或袋子后面的杆表面。这意味着防腐剂可能会从屏障后面的木材中流失,水可以进入外屏障后面的整个杆表面。外套管和木材之间的毛细作用将水分从地面“输送”到套管顶部。这会在袋子或套管顶部形成一个潮湿或湿润的带子,导致腐烂发生在屏障顶部或屏障后面。如果不完全排除水分、氧气、生物和营养物质,仍然有可能发生腐烂。

全屏障系统在外屏障后面有可熔化密封剂。套管加热后,内衬融化并密封杆表面,形成气密和防水密封。这排除了腐烂发生所需的所有因素,包括氧气和水分。这种密封确保套管顶部的木材保持在腐烂开始的 25% 阈值以下,同时还防止保护区内木材防腐剂的任何损失。全屏障套管,如 Polesaver 使得传统的地线衰减不可能发生。

整个隔离套管与外隔离层后面的杆表面形成气密和水密密封


图表显示了标准防腐木杆和使用防腐剂保护的防腐木杆的弯曲力矩强度随时间推移的预计损失 Polesaver 全阻隔套管。
混凝土、钢和复合材料等替代电线杆类型在某些方面可能具有优势;然而,从成本、安装和环境影响的角度来看,木杆更具吸引力。全屏障系统提供了一种行之有效的方式,使木制电线杆的使用寿命与替代电线杆材料的使用寿命相当甚至更长,而且成本却低得多。在下一篇博客中,我们将详细介绍部分和全屏障套管。


