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【专业讲堂】一文简要了解国外FRP电线杆如何解决农村地区地缘分散和极端天气环境的影响

任何向农村地区供电的公用事业都面临着独特的挑战。为经常发生极端天气事件的地区提供服务的公用事业公司也是如此。如今美国缅因州的一家公用事业公司必须同时解决这两个问题。

该公用事业公司面临着几个挑战:缅因州农村地区的客户在地理上分散,客户和电力枢纽之间的地形经常处于崎岖、未铺砌的区域;该地区每年都受到深度冰冻、厚厚的冰雪和暴雨的严重影响。这些因素中的任何一个都将是一个巨大的挑战,公用事业公司知道他们需要投资于能够克服所有这些问题的公用事业电线杆。

基于此,该电力公司联系了一家复合材料专业制造商——Creative Composites Group,讨论了一款关于StormStrong®新电线杆的生产。StormStrong®电线杆由拉挤纤维增强聚合物(FRP)制成,具备为缅因州农村地区服务所需的优异特性。

在最恶劣的条件下保持弹性

缅因州位于遥远的北方,拥有大片海岸线,这里时常有降水光顾。在正常年份,缅因州的平均降雨量为43英寸,在过去十年中,缅因州经历了五次灾难级天气事件,其中包括飓风、大风和降雨,以及暴雪和深度冰冻,大量冰荷载严重影响了基础设施。天气好的时候,缅因州面临不同的基础设施问题:啄木鸟。这些鸟是木杆的沉重负担,每啄一个新洞,木杆的强度就会降低。

StormStrong®FRP电线杆可以应对缅因州最恶劣的条件。它们在极冷的环境下也能坚持,甚至在阿拉斯加更冷的环境下也能可靠地发挥作用。因为它们是由FRP制成的,FRP电线杆事实上在寒冷的环境中会出现硬度增加,并且吸水量最很小甚至不会吸水。这避免了木材的一个常见问题:木杆一旦吸水,就会变弱。缅因州有很多水。FRP电线杆对啄木鸟也不友好。

FRP电杆很牢固,与木材(变异系数约20%)相比,FRP的变异系数非常低(5%)。根据美国电气安全规范,根据建筑等级,木材会自动降低 0.85 或 0.65 的强度,以解决木材的未知因素,但FRP电线杆是一致且可预测的。正因为如此,这些FRP电杆可以处理从发电站到变电站的高压输电和从变电站到客户的配电。它们的强度使它们对于高风险传输更加可靠,并避免与木杆故障相关的火灾风险。

在道路上更安全

在发达地区放置电线杆相对简单。但是,缅因州的这家公用事业公司必须为许多未开发土地上的农村客户提供电力。这意味着在崎岖地形的道路通行相当有限。FRP杆在这方面也有帮助:它们非常轻,可方便携带或由直升机降落,这对于较重的材料来说是不可能的。

在道路沿线安装FRP杆更快、更安全。FRP电杆比钢更灵活,因此,例如,如果一棵树在极端风事件中挂在电线上,FRP电杆将吸收比钢电杆多10倍的冲击能量,比类似横截面的木杆多2倍的冲击能量。这不仅使电网更有弹性,而且有助于将带电导线远离道路。

使用FRP电线杆时,即使电网的道路交叉过程也更简单。当公用事业需要穿越道路时,州交通部必须允许临时关闭道路。没有人希望延长必要的协调和中断,但对于一些木杆安装来说,这一过程每10年就要重复一次,因为木杆会减弱。FRP电杆即使在恶劣条件下也能以稳定性能的长使用寿命打破循环。

保护环境敏感区域

为社区服务的一部分就是保护居民的安全。缅因州电力公司选择StormStrong FRP电杆的另一个原因是其在环境敏感区域的优异性能。依赖井水的居民不能让他们的水受到化学物质的污染,这些化学物质通常用于处理和加固木杆,如Penta。通过使用非浸出FRP,缅因州公用事业公司可以避免将处理过的木杆保持在距离水井至少75英尺的后勤问题。

综上所述,StormStrong电线杆能够承受最极端的天气、地形和环境条件,帮助创建弹性电网。

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