Почему в США деревянные столбы с проводами стоят даже в богатых районах, а в России используют бетонные?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

На фотографиях из пригородов Коннектикута или Калифорнии рядом с особняками за миллион долларов неизменно торчат тёмные деревянные столбы с мотками проводов. В любом российском городе, от Москвы до райцентра, линию электропередачи держат серые железобетонные стойки. Разница бросается в глаза и порождает вопрос: неужели в США не хватает денег на «нормальные» опоры?

Автор: DALL-E Источник: openai.com

Дерево как фундамент американской электрификации

Массовая электрификация в Соединённых Штатах началась в 1880-х годах, когда Томас Эдисон и Джордж Вестингауз строили первые распределительные сети. К тому моменту страна обладала колоссальными запасами древесины: южная сосна, западный красный кедр и дугласова пихта росли в промышленных объёмах, а лесозаготовительная отрасль уже была отлажена до конвейерного уровня. Дерево оказалось идеальным материалом для опор: оно лёгкое, его просто распиливать, сверлить и крепить к нему арматуру без специализированного оборудования. Бригада из нескольких человек могла установить деревянный столб вручную или с помощью простого бура, что резко снижало стоимость монтажа.

Ключевым моментом стало принятие в 1936 году Закона об электрификации сельских районов (Rural Electrification Act), который запустил программу прокладки линий электропередачи в аграрных регионах. За первые двадцать лет действия программы были установлены миллионы опор, и подавляющее большинство из них были деревянными. К сегодняшнему дню в эксплуатации в США находится порядка 130 миллионов деревянных столбов ЛЭП, и они составляют около 90 процентов всех опор распределительных сетей.

Чтобы древесина противостояла гниению и насекомым, её пропитывают антисептиками: креозотом, пентахлорфенолом или хроматом меди и мышьяка. Обработанный таким образом столб служит от сорока до шестидесяти лет, что вполне сопоставимо с расчётным сроком железобетонной опоры.

Типовой деревянный столб в США: сверху вниз - фазные провода распределительной линии (A-C), заземлённый нулевой провод (D), предохранительный разъединитель трансформатора (E), разрядник (F), однофазный трансформатор 240/120 В (G), заземление его корпуса (H), трёхжильный ввод в дом (J) и связные кабели - телефон и кабельное ТВ (K).
Типовой деревянный столб в США: сверху вниз — фазные провода распределительной линии (A-C), заземлённый нулевой провод (D), предохранительный разъединитель трансформатора (E), разрядник (F), однофазный трансформатор 240/120 В (G), заземление его корпуса (H), трёхжильный ввод в дом (J) и связные кабели — телефон и кабельное ТВ (K).
Автор: Chetvorno Источник: commons.wikimedia.org

Советский путь: бетон как промышленная доктрина

В Российской империи и раннем СССР деревянные опоры тоже использовались широко, однако ситуация изменилась в 1950-1960-е годы, когда страна переживала индустриальный рывок. Советская экономика была плановой, и решения о материалах принимались на уровне Госплана и отраслевых министерств. Цементная промышленность СССР была одной из крупнейших в мире: к 1970-м годам страна вышла на первое место по объёму производства цемента, обгоняя США. Бетон воспринимался как символ индустриальной мощи и надёжности, а его производство было полностью централизовано.

Железобетонные опоры серий СВ-95 и СВ-110 (вибрированные стойки длиной 9,5 и 11 метров) выпускались на заводах ЖБИ по единым ГОСТам и доставлялись на место монтажа партиями. Для советской модели строительства это было удобно: не нужно организовывать лесозаготовку, пропитку, сушку и транспортировку древесины из удалённых регионов. Бетонный столб не горит, не гниёт и не требует химической обработки, что в условиях сурового климата с обледенением проводов и перепадами температур воспринималось как дополнительное преимущество.

В итоге к 1970-м годам железобетон стал доминирующим материалом для опор в распределительных сетях СССР, и эта традиция перешла в постсоветскую Россию.

Верхняя часть железобетонной опоры ЛЭП
Верхняя часть железобетонной опоры ЛЭП
Автор: VladimirZhV Источник: commons.wikimedia.org

Экономика и инженерная инерция

Выбор материала для опор не сводится к одному свойству. В США вся экосистема коммунальных предприятий — от проектных норм до подготовки монтажников и парка спецтехники — выстроена вокруг деревянных столбов. Оборудование для бурения грунта, краны, крепёжная арматура, стандарты изоляторов и траверс рассчитаны на определённый диаметр, вес и способ фиксации, характерные именно для древесины.

Переход на бетон потребовал бы перестройки всей логистики: бетонная опора весит в несколько раз больше, для её установки нужна тяжёлая техника, а замена повреждённого столба превращается в сложную операцию.

В России, напротив, инфраструктура обслуживания, строительные нормы и парк техники десятилетиями ориентированы на железобетон. Деревянные столбы в России тоже встречаются, преимущественно в удалённых и лесных районах, где доставка бетона нерентабельна, но они остаются исключением.

Обледеневшие провода после ледяного шторма на деревянной опоре
Обледеневшие провода после ледяного шторма на деревянной опоре
Автор: Robert Lawton Источник: commons.wikimedia.org

Почему богатые районы США не переходят на бетон или кабель под землёй

Логичный вопрос: если деревянные столбы воспринимаются как «дешёвые», почему состоятельные американские общины не заменяют их на бетон или не убирают провода под землю? Ответ упирается в стоимость. Прокладка подземных коммуникаций обходится, по оценкам Edison Electric Institute, от одного до пяти миллионов долларов за милю в зависимости от плотности застройки, грунта и существующей инфраструктуры.

Для района, где сети проложены в 1950-1970-х годах, это означает многомиллионные затраты, которые коммунальное предприятие вынуждено перекладывать на тарифы или муниципальный бюджет. Даже в богатых пригородах жители и местные власти редко готовы финансировать такой проект.

Кроме того, в ряде штатов действуют нормативные требования, по которым коммунальные предприятия обязаны обеспечивать минимальную стоимость электроэнергии для потребителей, и массовый переход на подземную прокладку или бетонные опоры противоречил бы этому принципу. Новые коттеджные посёлки и элитные жилые комплексы, строящиеся с нуля, действительно часто получают подземную разводку, но это касается именно нового строительства, а не реконструкции существующих сетей.

Автор: Simon-says-elkay Источник: commons.wikimedia.org

Калифорнийское исключение

В Калифорнии логика выбора материала начала меняться после череды катастрофических мегапожаров. Пожар Camp Fire 2018 года, уничтоживший город Парадайс, начался с изношенного оборудования PG&E, которое компания не проверила и не обслужила должным образом. Расследование CAL FIRE установило, что и пожар Dixie 2021 года, один из крупнейших в истории штата, начался с дерева, замкнувшего распределительную линию напряжением 12 киловольт. Искры от проводов и дуговые разряды на вершинах деревянных столбов поджигают сухую растительность, а сами столбы и траверсы при этом горят и поддерживают горение.

В ответ калифорнийские компании включили в планы противопожарной защиты замену оголённых проводов на изолированные, установку огнестойких бандажей и замену деревянных опор стальными и композитными: в программе Southern California Edison такое усиление обходилось примерно в 428 тысяч долларов на цепе-милю вместе с заменой столбов на композитные.

PG&E объявила о переводе под землю около 10 000 миль линий с оценкой стоимости в 15-20 миллиардов долларов, то есть в несколько миллионов за милю, а в 2022 году штат принял закон SB 884, поручивший регулятору CPUC создать ускоренную программу подземной прокладки распределительных сетей.

Изображение в превью:
Автор: DALL-E
Источник: openai.com
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Почта для связи — gorbov.busines@yandex.ru

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор базового робота-пылесоса Dreame F21 Pro: с замашками флагмана!

Вслед за бюджетной новинкой Dreame F21 была представлена «Pro"-модель робота-пылесоса, отличающаяся рядом серьезных улучшений: мощность всасывания возросла с 20 до 25 кПа, пылесос стал лучше...

Летающая тарелка из Саратова: для чего в СССР создали передовой для своего времени безаэродромный летательный аппарат ЭКИП и что с ним стало

В конце 1970-х — начале 1980-х гг советский инженер и авиаконструктор Лев Николаевич Щукин предложил концепцию многофункционального летательного аппарата, который по внешнему виду...

Почему высшее общество в России XVIII–XIX веков говорило на французском

В XVIII и XIX веках в России сложилась любопытная картина. Представители высшего общества (дворяне, придворные, крупные помещики) часто предпочитали французский язык родному русскому. В салонах...

В цветочном горшке вырос настоящий гриб: опасен ли он для растения и нужно ли менять всю землю

Утром в горшке с фикусом или спатифиллумом ничего необычного, а вечером рядом со стеблем уже стоит тонкая ножка с настоящей шляпкой. Первая мысль тревожная: если вырос гриб, значит, корни заражены,...

Почему огромный медведь поднимается высоко в горы ради 40 тысяч маленьких бабочек

Гризли может весить несколько сотен килограммов, переворачивать тяжёлые камни и проходить десятки километров в поисках пищи. Казалось бы, такому крупному животному нет смысла обращать внимание...

Как выживает древний город Аль-Хаджара на самом краю отвесной пропасти

Обычно люди любят жить в комфорте, но только не в Йемене. Здесь жители древнего города Аль-Хаджара веками живут в условиях, когда за стенами родного гнездышка простирается отвесная пропасть. Почему...