在本文中,我們將研究替代的電線桿方案,並概述它們對安全、維護和整體環境影響的影響。我們還將研究用於延長標準處理木質電線桿和電信桿壽命的替代現成解決方案。
以下資訊來自 AquAeTer, Inc 發布的有關木質、鋼質、混凝土和複合材料電線桿的環境生命週期評估的報告(完整報告可根據要求提供)。報告中使用的產品代表一般產品類別,但設計和材料含量有所不同。木桿最常用的替代品有三種:鋼材、鋼筋混凝土和複合材料/塑膠。複合桿採用玻璃纖維結構,有時還帶有外部塑膠塗層。從初始成本的角度來看,一般來說,上述所有選項都會產生更大的初始購買成本,而複合材料由於其生產所需的資源而特別昂貴。

儘管我們可能認為這些更昂貴的替代品可以提供更長的使用壽命,但它們也面臨與木桿相同的許多故障問題。雖然木桿上不存在傳統的浸出和腐爛現象,但混凝土和鋼桿都會受到接地腐蝕,如果桿安裝在酸性土壤條件下,這種影響會更加嚴重。目前,用於地面接觸的複合材料桿的使用壽命尚不清楚,因為在使用傳統聚酯樹脂系統時,滲透是一個潛在問題。隨著時間的推移,滲透會顯著削弱複合材料。較昂貴的環氧樹脂系統與塑膠封裝複合材料一樣具有更強的抗滲透性。
有證據表明,混凝土和鋼桿的使用壽命通常約為 40 年。在酸性地面條件下使用,加上鍍鋅質量缺陷,會導致鍍鋅鋼桿在很短的時間內失效。
與傳統的木桿相比,混凝土桿很重,搬運更困難。與我們合作的使用混凝土桿的公司告訴我們,這些桿的重量明顯增加,對運輸和起重設備提出了新的要求,同時也為安全高效的安裝過程帶來了新的挑戰。結果,桿的成本和安裝成本大大增加,值得注意的是,這些桿子不能輕易攀爬。對許多配電公司來說,電線桿內部鋼筋的導電性也是一個重要的議題。

使用替代桿材料也會對環境產生重大影響,特別是在桿製造過程中產生的二氧化碳排放方面。大多數公用事業公司都將二氧化碳減排目標作為其對企業和社會責任的承諾的一部分。使用替代桿材料可以對實現這些目標產生重大影響。雖然木質電線桿通常可以捕獲並儲存大氣中的約 2 公斤二氧化碳,但使用替代材料製造電線桿會產生大量二氧化碳。
例如,對於一個每年更換30萬根電線桿的典型公用事業來說,從木桿換成鍍鋅鋼桿將導致每年的二氧化碳排放量增加2噸。雖然改用混凝土會導致排放量增加 33,000 噸,但使用複合材料每年會使排放量增加 53,000 噸*。
*來源「電線桿環境生命週期評估結論和總結報告」由 AquAeTer Inc. 編寫。
在本系列部落格的第一篇中,我們詳細介紹了木桿斷裂的原因以及防止木桿斷裂的方法。總而言之,木製電線桿通常會因為桿子關鍵接地線部分腐爛而發生故障,這是因為木材防腐劑的有效性會隨著時間的推移而因氧化和浸出而降低。這使得電線桿容易腐爛、失去強度並發生倒塌。
腐爛開始於地面上部 200 毫米(8 英吋)內機械應力很大的桿段,此處的條件最適合腐爛。這是因為高濕度、高氧氣和高溫度為腐爛的發生創造了完美的環境。在地下深處和地上部分,通常不存在腐爛條件,這些點發生故障的可能性極小。在桿子脆弱的地面線部分使用額外的保護是一種非常有效且行之有效的方法,可以克服木桿的傳統弱點;地線衰減。在下一節中,我們將探討實現這一目標的選項。

屏障產品為木桿脆弱的地面線部分提供額外保護,並與木材防腐劑配合使用,以延長桿的使用壽命。屏障系統有兩種類型;部分障礙和全面障礙。部分屏障有多種形式,如簡單的接地線包裹、自黏膠帶、熱縮管、在外包裹物後麵包裹金屬箔或使用完整的拉式「袋」覆蓋電線桿的整個地下部分。部分屏障系統有一個共同點——它們不會密封套管或袋子後面的桿的表面。這意味著防腐劑可能會從屏障後面的木材中流失,水可能會進入外屏障後面的整個桿表面。外套管和木材之間的毛細作用將水分從地面「輸送」到套管頂部。這會在袋子或套子的頂部形成一條潮濕或濕潤的帶子,從而導致腐爛發生在屏障頂部或屏障後面。如果不完全排除水分、氧氣、生物和營養物質,仍然有可能發生腐爛。

全阻隔系統的外阻隔層後面有一層可熔密封劑。套管受熱後使內襯熔化並密封桿表面,形成氣密和水密的密封。這排除了發生腐爛所必需的所有因素,包括氧氣和水分。這種密封可確保套管頂部的木材含量保持在開始腐爛的 25% 閾值以下,同時也可防止保護區內的木材防腐劑流失。總阻隔袖套,如 Polesaver 使得傳統的地線衰減不可能發生。

整個隔離套管與外部隔離層後面的桿表面形成氣密和水密密封


圖表顯示了標準防腐木桿和使用防腐劑保護的防腐木桿的彎曲力矩強度隨時間推移的預期損失 Polesaver 全阻隔套管。
混凝土、鋼和複合材料等替代類型的桿在某些方面可能具有優勢;然而,從成本、安裝和環境影響的角度來看,木桿更具吸引力。全面的屏障系統提供了一種行之有效的方式,使木質電線桿能夠以顯著降低的成本匹配甚至延長替代電線桿材料的使用壽命。在下一篇部落格中,我們將詳細介紹部分和全面隔離套管。


