木製電線桿沿其長度方向會受到許多不同條件的影響，從地面上千變萬化的天氣條件到地下深處涼爽、潮濕和穩定的環境。
正是在桿的地面線部分，地上和地下的條件相遇，為木材腐爛的發生創造了完美的條件。
地面上部約 6 英吋的表層土壤經過數百萬年的演化，已成為一個高效的廢棄物處理系統。任何掉落到地面的死亡有機物質，如木頭、樹葉等都會分解，並被土壤中的大量生物分解。
真菌是土壤中非常成功的居民；它們分解各種有機物，分解土壤成分。真菌將死的有機物轉化為生物質、二氧化碳和有機酸。真菌有數十萬種，其中已知約有 30,000 種會侵蝕和破壞木材。真菌侵蝕是木製電線桿腐爛和損壞的主要原因。
當環境理想，潮濕、溫暖的土壤和充足的氧氣供應時，破壞木材的真菌就會茁壯成長。這些情況往往發生在地面上部 150 毫米（6 英寸）處，那裡有降雨、太陽熱量和良好的空氣/氧氣供應。
在更深的深度，土壤往往會變得更加緊實，從而限制了空氣和氧氣的流動。同時，太陽的加熱效應消失，導致溫度降低，真菌活動顯著減少。
在世界許多地方，地下白蟻對木質電線桿構成了嚴重威脅。當觀察電線桿是否受到白蟻侵蝕時，有兩點需要記住。首先，白蟻不喜歡吃經過防腐處理的木材。其次，一般來說，獨立研究表明，許多白蟻更容易消化易受真菌腐爛的木材。下圖是在澳洲進行大規模測試的結果，結果表明，電線桿腐爛的發生率與白蟻侵襲之間存在明顯的關係，木材腐爛後不久就會發生白蟻侵襲。地面或桿頂是白蟻的常見入口點。由此可見，保持木材中的防腐劑濃度並防止腐爛對於降低白蟻侵襲的可能性至關重要，尤其是在脆弱的地面線路部分，而在桿頂則影響較小。
木材腐爛的發生與木材的含水量有直接的關係。木材開始腐爛需要含水量達到 25% 或更高。如果水分含量較高，腐爛速度通常會增加，直到其他條件相同為止。一旦木材開始腐爛，它就可以在 20% 的較低水分含量下繼續腐爛，低於此水平的木材不會發生腐爛。
埋在地下的木桿就像蠟燭的燈芯，它從土壤中吸收水分，利用蒸汽壓差使水分沿著木桿向上移動，然後通過氣流和太陽的熱量散失到空氣中。水分移動是一個緩慢但持續的過程，降雨和太陽熱量是這個過程的主要驅動力。
實際上，這通常意味著桿的整個地面線部分和桿段的內核高出地面約 50 公分或 20 英寸的部分將具有大於 25% 的高含水量。
您可能認為地面上的部分不會腐爛，因為它不會與土壤中的真菌接觸。不幸的是，事實並非如此；隨著時間的流逝，桿子中會出現裂縫，直到桿子潮濕的核心。空氣中的微小真菌孢子會被吹進裂縫中並與地面上方桿中心的潮濕木材接觸。孢子隨後發芽並破壞桿的內核；這稱為核心腐爛。
在真空/壓力循環下對電線桿施加液態木材防腐劑進行部分保護是延緩木材腐爛和電線桿斷裂的傳統方法。為了確保效果，防腐處理過程必須嚴格控制，以確保正確的防腐劑濃度（％）、保留量（kg/m³或PCF）水平和滲透深度（mm或英寸）。為了獲得最佳效果，在防腐處理之前要將桿乾燥至最佳含水量。現代乾燥方法和自動壓力處理裝置如果正確使用可以提供一致、高品質的防腐保護。
木材防腐處理可為地面以上和地下深處腐爛條件不太理想的區域提供極佳的保護。在電線桿的機械性能至關重要的接地線部分，木材腐爛和斷裂是一個問題。
此時暴露在較高的溫度、氧氣和濕氣中會加速木材防腐劑的氧化。同時，天氣變化引起規律的乾濕循環，導致木材防腐劑逐漸從桿子遷移到土壤中。整體影響是隨著時間的推移，真菌生物的毒性會逐漸喪失。
防水產品將殺菌劑與天然防水特性結合在一起，例如使用雜酚油或添加油類（例如 AWPA P9a 油），與五氯酚或銅等殺菌劑結合使用時可產生防水效果。油不會「固定」在木材上，而且它們本身並不是殺菌劑，因此只能提供有限的延長木材壽命的功能。它們透過形成部分屏障阻止地面濕氣侵入，從而延長使用壽命*。
隨著時間的流逝，油和防腐劑會遷移到土壤中而流失。這種影響在極地線路部分最為明顯，氣候乾濕循環加上理想的氧化條件會隨著時間的推移加劇這種有效性的喪失。
2021 年 6 月，歐洲將對繼續使用雜酚油作為木材防腐劑的許可證進行審查。
自 2005 年以來，非防水水性銅鹽木材防腐劑已在歐洲廣泛使用，成為比雜酚油更環保的替代品
這些木材防腐劑的歷史複雜多變，曾有過導致電線桿早期失效的報道，但使用額外的輔助殺菌劑來解決耐銅真菌的問題和使用固定劑，以及改進的處理標準和更高的保留水平，已經延長了新型防腐劑的電線桿壽命。我們採訪的許多公用事業客戶自 2005 年以來就一直使用這些防腐劑，他們告訴我們，使用最新版本的防腐劑，他們預計電線桿的使用壽命為 15 至 20 年，但實際上電線桿的使用壽命可能會更長。
對於所有公用事業來說，降低成本、提高安全性和網路可靠性都是一個永恆的關注點。即使使用經過雜酚油處理的電線桿使用壽命為 40 年，對於大多數公用事業來說，木電線桿的更換仍然是其最大的單一營運成本之一。在北半球，更換一根配電桿通常需要花費約 2500 歐元/美元/英鎊，每年更換每 25 根配電桿的成本通常約為 10,000 萬歐元/美元/英鎊。
為了嘗試解決歐洲不斷上升的電線桿更換成本問題並匹配雜酚油的使用壽命，防腐劑製造商最近推出了使用銅基木材防腐劑和防水油組合的新產品。這種組合無疑比單獨使用水基銅防腐劑可以延長桿的壽命，但能延長多少目前尚不清楚。正是這個未知數令我們交談過的許多公用事業公司擔心，特別是那些過去曾經歷過電線桿故障問題的公用事業公司。考慮到反饋表明這種處理的成本明顯較高，我們接觸到的許多公用事業公司現在正在審查可供他們選擇的方案，包括使用替代桿材料，如鋼材、複合材料或混凝土以及部分和全部屏障系統。
例如，法國電信 (Orange) 最近決定在法國使用鍍鋅鋼桿代替經過處理的木桿，儘管此舉每年會增加約 2 萬噸的二氧化碳排放量。這對環境有害，並對木桿生產商、林業部門和防腐劑製造商造成重大打擊，每年損失約 220,000 萬根木桿的銷售量。
* 完整報告可應要求提供
對於公用事業公司來說，安裝和維護木質電線桿的成本往往是其最大的單一支出之一。使用包括安裝成本和檢查及修復成本、分攤到電線桿預期壽命的年度綜合成本核算，可以給出一個清晰易用的電線桿成本數字，並與替代方案進行比較。
讓我們以 1000 英哩的北美低壓配電網路為例；我們基於行業數據的研究顯示：
– 平均電線桿間距為 250 英尺，相當於 21,120 根電線桿，每根電線桿的成本和安裝成本總計為 63 萬美元。
– 假設每十年對 12% 的電線桿進行檢查，檢查費用為 100 美元，則每年的電線桿維護成本（包括修復工作）將達到 633,000 美元。
– 以水基銅防腐劑的 20 年使用壽命（雜酚油/CCA 為 40 年）為基礎，21,120 根電線桿的總終身維護成本將為 25 萬美元。
– 根據我們的產業研究數據，總計 21,120 根電線桿的終生成本為 88 萬美元。
我們的數據顯示，公用事業的維護成本相當高。雖然這個例子特定於北美，但我們的研究在一系列地理位置都表達了類似的結果。
除了明顯的成本外，電線桿故障還可能產生一些潛在的隱性成本。根據市場監管，因電線桿倒塌而導致的電網故障可能會給公用事業公司帶來經濟處罰。電線桿倒塌不僅有可能導致電網故障，還可能危及員工和公眾的安全。發生這些故障的可能性以及由此產生的成本都可以降低；如果你想知道你可以省多少錢 polesaver 嘗試我們的 成本計算器以獲取更多資訊。
這些不必要的成本，無論是顯性的還是隱性的，都是潛在削減的重要目標。 請關注我們的下一篇文章，我們將探索可用的 延長桿壽命的替代方案，包括替代桿材料和部分和全部屏障系統及其對維護、安全和環境的影響。
