木制电线杆沿其长度方向会受到许多不同条件的影响，从地面上千变万化的天气条件到地下深处凉爽、潮湿和稳定的环境。
正是在杆的地面线部分，地上和地下的条件相遇，为木材腐烂的发生创造了完美的条件。
地表上 6 英寸左右的表层土壤经过数百万年的进化，已经形成了一个高效的废物处理系统。任何掉落在地上的死有机物（如木材、树叶等）都会分解，并被土壤中的大量生物分解。
真菌是土壤中非常成功的居民；它们分解各种有机物，分解土壤成分。真菌将死亡的有机物转化为生物质、二氧化碳和有机酸。有数十万种不同类型的真菌，其中约 30,000 种已知会攻击和破坏木材。真菌攻击是木制电线杆腐烂和损坏的主要原因。
当环境理想时，木材破坏菌会蓬勃发展，潮湿、温暖的土壤和充足的氧气是必需的。这些条件往往发生在地下 150 毫米（6 英寸）处，那里有雨水、太阳热量和充足的空气/氧气供应。
土壤越深，土壤就越紧实，限制了空气和氧气的流动。同时，太阳的加热效应也消失了，导致温度降低，真菌活动也显著减少。
在世界许多地方，地下白蚁对木制电线杆构成了重大威胁。在研究电线杆的白蚁侵袭时，有两点需要注意。首先，白蚁不喜欢吃经过防腐剂处理的木材。其次，一般来说，独立研究表明，许多白蚁更容易消化容易被真菌腐烂的木材。下图显示了澳大利亚大规模测试的结果，电线杆腐烂的发生率与白蚁侵袭之间存在明显的关系，白蚁侵袭发生在木材腐烂后不久。电线杆的地面或顶部是白蚁的常见入口。由此可见，保持木材中的防腐剂浓度并防止腐烂对于降低白蚁侵袭的可能性至关重要，尤其是在脆弱的地面部分，电线杆顶部的侵袭程度较小。
木材腐烂的发生率与木材的含水量直接相关。木材开始腐烂需要含水量达到 25% 或更高。如果含水量更高，则腐烂速度通常会增加到其他所有条件相同的某个点。一旦木材开始腐烂，它就可以在较低的含水量 20% 下继续，低于这个水平就不会发生木材腐烂。
埋在地下的木杆就像蜡烛的灯芯，它从土壤中吸收水分，由于蒸汽压差，水分沿木杆向上移动，然后通过气流和太阳的热量散失到空气中。水分移动是一个缓慢但持续的过程，降雨和太阳的热量是这一过程的主要驱动因素。
实际上，这通常意味着杆的整个地面线部分和杆段的内核高出地面约 50 厘米或 20 英寸的部分将具有大于 25% 的高含水量。
您可能认为地面上方的部分不会腐烂，因为它不与土壤中的真菌接触。不幸的是，事实并非如此；随着时间的推移，杆子会形成裂缝，直至杆子潮湿的核心。空气中的微小真菌孢子可能会被吹进裂缝中，并与杆子中心高于地面的潮湿木材接触。然后孢子会发芽并破坏杆子的内核；这称为芯腐烂。
在真空/压力循环下，使用液态木材防腐剂对电线杆进行部分保护是延迟木材腐烂和电线杆损坏的传统方法。为了有效，必须仔细控制防腐处理过程，以确保正确的防腐剂浓度 (%)、保留量 (kg/m³ 或 PCF) 水平和渗透深度 (mm 或英寸)。为了获得最佳效果，在防腐处理之前，将电线杆干燥至最佳含水量。如果正确使用，现代干燥方法和自动压力处理装置的使用可以提供一致、高质量的防腐保护。
木材防腐处理可为地面以上和地下深处提供出色的保护，因为这些地方的腐烂条件并不理想。在电线杆的机械性能至关重要的地面线路部分，木材腐烂和断裂是一个问题。
此时，暴露在较高的温度、氧气和水分中会加速木材防腐剂的氧化。同时，天气变化会导致定期的润湿和干燥循环，从而导致木材防腐剂从极地逐渐迁移到土壤中。总体影响是随着时间的推移，对真菌生物的毒性会逐渐丧失。
防水产品结合了杀生物剂和天然防水特性（例如，使用杂酚油或添加油类（例如 AWPA P9a 油）），与五氯苯酚或铜等杀生物剂结合使用时可产生防水效果。油类不会“固定”在木材上，而且它们本身并不能延长木材的使用寿命，因为它们不是杀生物剂。它们通过形成部分屏障来阻止水分从地面进入，从而延长木材的使用寿命*。
经过较长时间，油/防腐剂会因迁移到土壤中而损失。这种影响在电线杆的地面线部分最为明显，气候的干湿循环加上理想的氧化条件会加剧这种有效性的丧失。
2021 年 6 月，欧洲将对继续使用杂酚油作为木材防腐剂的许可证进行审查。由于法国最近禁止使用杂酚油，欧洲化学品管理局 (ECHA) 最近将杂酚油归类为致癌物，目前只有 XNUMX 个欧洲国家大量使用杂酚油，因此，续签使用杂酚油的许可证的可能性越来越小。
自 2005 年以来，非防水水性铜盐木材防腐剂已在欧洲广泛使用，作为比杂酚油更环保的替代品
这些木材防腐剂的历史复杂，曾出现过电线杆早期损坏的报道，但使用额外的协同杀菌剂来解决耐铜真菌问题和使用固定剂，以及改进的处理标准和更高的保留水平，已延长了这种新型防腐剂的电线杆寿命。我们采访的许多公用事业客户自 2005 年以来一直使用这些防腐剂，他们告诉我们，他们预计使用最新版本的电线杆寿命为 15 至 20 年，尽管实际上可能达到更长的寿命。
对于所有公用事业来说，降低成本、提高安全性和网络可靠性都是一个不懈的关注点。即使经过处理且电线杆使用寿命为 40 年，对于大多数公用事业来说，更换木杆也是其最大的单项运营成本之一。在北半球，更换一根配电杆通常需要花费约 2500 欧元/美元/英镑，而这很快就会累积起来，每年更换 25 根电线杆的典型成本约为 10,000 万欧元/美元/英镑。
为了尝试解决欧洲电线杆更换成本不断上升的问题，并使其使用寿命与杂酚油相当，防腐剂制造商最近推出了新产品，这些产品结合使用了铜基木材防腐剂和防水油。这种组合无疑会比单独使用水基铜防腐剂延长电线杆的使用寿命，但目前尚不清楚能延长多少。我们采访的许多公用事业公司都担心这一未知数，尤其是那些过去曾遇到过电线杆故障问题的公用事业公司。考虑到反馈表明这种处理的成本要高得多，我们采访的许多公用事业公司现在正在审查可供他们选择的方案，包括使用替代电线杆材料，如钢、复合材料或混凝土，以及部分和全部屏障系统。
例如，法国电信 (Orange) 最近决定在法国使用镀锌钢杆代替经过处理的木杆，尽管这样做每年会增加约 2 吨的二氧化碳排放量。这对环境有害，对木杆生产商、林业部门和防腐剂制造商造成重大打击，每年损失约 220,000 根杆的销售额。
* 完整报告可应要求提供
对于公用事业公司来说，安装和维护木制电线杆的成本往往是其最大的单项支出之一。使用包括安装成本、检查和修复成本（分摊到电线杆的预期使用寿命内）的年度综合成本计算，可以得到一个清晰易用的电线杆成本数字，并可与替代产品进行比较。
让我们以 1000 英里的北美低压配电网络为例；我们基于行业数据的研究表明：
– 平均电线杆间距为 250 英尺，相当于 21,120 根电线杆，每根电线杆的成本和安装成本总计为 63 万美元。
– 假设每十年对 12% 的电线杆进行检查，检查费用为 100 美元，则每年的电线杆维护成本（包括修复工作）将达到 633,000 美元。
– 以水基铜防腐剂的 20 年使用寿命（杂酚油/CCA 为 40 年）为基础，21,120 根电线杆的总终生维护成本将为 25 万美元。
– 根据我们的行业研究数据，总计 21,120 根电线杆的终生成本为 88 万美元。
我们的数据显示，公用事业的维护成本相当高昂。虽然这个例子只针对北美，但我们的研究在一系列地理位置都得出了类似的结果。
除了明显的成本外，电线杆倒塌还可能产生一些潜在的隐性成本。根据市场监管，电线杆倒塌导致的电网故障可能会给公用事业公司带来经济处罚。电线杆倒塌不仅有可能导致电网故障，而且还可能危及员工和公众的安全。这些故障发生的可能性和由此产生的成本都可以降低；如果你想知道你可以节省多少钱 polesaver 尝试我们的 成本计算器以获取更多信息。
这些不必要的成本，无论是显性的还是隐性的，都是潜在削减的重要目标。敬请关注我们的下一篇文章，我们将探讨可用的 延长杆寿命的替代方案，包括替代杆材料和部分和全部屏障系统及其对维护、安全和环境的影响。
