1. 引言
采用不停电作业方式对配电网线路进行检修或者更换配电设备，是贯彻落实国家电网有限公司新型电力系统建设及国际领先城市配电网建设工作要求。近年来，供电公司大力开展供电可靠性提升专项工程，配电网不停电作业已作为提升供电可靠性的主要技术手段[1]。因配电网不停电作业具有技术含量高、作业难度大、危险性高等特点，所以不停电作业仍存在技术人员短缺、方案审核时间长、工程配合不紧密等难点。
目前配电网不停电作业方式统一划分为以下3种作业方式：绝缘杆作业法、绝缘手套作业法和综合不停电作业法。其中，绝缘手套作业法又可分为绝缘斗臂车作业法和绝缘平台作业法。本文结合配电网不停电作业现场要求对3种不停电作业现场条件及作业方法进行探讨总结，为不停电作业方案的制定提供参考。
需要解决的核心问题：运行10 kV绝缘线破损如何修复问题，在电力绝缘线路运行时被外力因素导致10 kV绝缘线破损失去绝缘作用，在线路破损处接触时对地放电，导致电量流失、生产安全隐患。解决：研制一种用于电缆破损的不断电快速修复装置工具，应用该工具将解决带电修复破损绝缘线的问题。
2. 概念与理论
2.1. 作业流程
配网不停电作业期间，需要提前配置不停电作业工具，做好对旁路开关柜和绝缘斗臂车等装置的合理安排。
2.2. 配网不停电作业要点
1) 带电作业
① 绝缘操作杆作业，这种作业方法的适应性较强，但危险程度偏大[2]。② 绝缘平台法，采用人字梯搭建具有绝缘性的操作平台，利用绝缘杆与绝缘手套接触故障线路，提高工作效率。③ 机器人作业法，作业人员使用远程设备对机器人动作进行操控，期间人员无需靠近配电网[3]。
2) 移动电源作业
该作业方式主要是对设备进行检修时应用的，为保障供电持续性，应用电源车来发电，让故障设备从线路中被隔离出来，再由电源车供电[4]。
3) 旁路作业
旁路作业就是对故障线路进行跨接处理，将旁路电缆接入故障线路，完成对支路的临时性供电，随后进行故障电路的维修[5]。
4) 配网不停电作业
配网不停电作业能从根本上有效降低停电检修维护造成的基本经济损失，极大地影响企业的基本收益。
3. 机构原理分析
3.1. 实施例1
本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种用于电缆破损的不断电快速修复方法，其能够解决难以在通电状态下对破损处修复的问题。具体地，将绝缘修复材料安装在修复工具单元100上；移动修复工具单元100使绝缘修复材料对准电缆破损处；通过修复工具单元100使绝缘修复材料保持扩张并与电缆破损处接触贴合；当绝缘修复材料包裹电缆破损处后解除扩张使绝缘修复材料与电缆破损处卡扣贴合；通过调整修复工具单元100使其部分平稳抽离绝缘修复材料，接着取走修复工具单元100，完成修复。
综上，通过本方法可快速使用修复工具单元100，无需断电处理，通过控制修复工具单元可快速将绝缘修复材料安装在电缆破损点，有利于及时止损。
3.2. 实施例2
参照图1、图2，为本发明的第二个实施例，该实施例提供了修复工具单元100和具体结构以及绝缘弹簧片103a的材料构成，通过修复工具单元100能够在不断电的情况下对破损后的绝缘线进行处理修复并便于存取新的绝缘弹簧片。
Figure 1. Schematic diagram of insulating spring sheet
图1. 绝缘弹簧片示意图
Figure 2. Structural diagram
图2. 结构示意图
具体地，修复工具单元100，包括操作修复组件101、与所述操作修复组件101一侧连接的手持移动组件102，以及与所述操作修复组件101连接的一组绝缘修复材料103。
所述绝缘修复材料103包括U型开口的绝缘弹簧片103a、对称设置于所述绝缘弹簧片103a两侧的多组散热口103b，以及对称设置于所述绝缘弹簧片103a两侧的两组插口块103c。
较佳地，所述绝缘弹簧片103a包括设置于其外侧的顶部绝缘层103a-1、设置于所述顶部绝缘层103a-1下方的中部弹簧钢片103a-2，以及设置于所述中部弹簧钢片103a-2下方的底部绝缘层103a-3。底部绝缘层103a-3和顶部绝缘层103a-1均可采用现有的绝缘材料。
进一步地，所述手持移动组件102包括中空抓取壳体102a、设置于所述中空抓取壳体102a顶部的手持抓口102b、设置于所述中空抓取壳体102a一侧的倾倒口102c、设置于所述中空抓取壳体102a外侧的两组锁止口102d，以及与两组所述锁止口102d插接的锁止件102e。
一组所述绝缘修复材料103设置于所述中空抓取壳体102a内，用于备用起到保险作用。
所述锁止件102e与所述手持移动组件102连接，所述锁止件102e包括与两组所述散热口103b直径适配的多接插头102e-1，以及与所述多接插头102e-1连接的协同板102e-2。
进一步地，所述操作修复组件101包括内弧底壳体101a、与所述内弧底壳体101a插接的弧底按压件101b、对称设置于所述弧底按压件101b底部的两组弧顶从动块101c、分别与所述弧顶从动块101c一侧和所述内弧底壳体101a内壁连接的第一弹簧101d、设置于所述弧顶从动块101c中部的从动槽101e、顶部部分设置于所述从动槽101e内的L型拨片杆101f、设置于所述L型拨片杆101f中部的环形限位盘101g、设置于所述L型拨片杆101f一侧的T型头从动杆101h、与所述T型头从动杆101h顶部插接的T型槽板101i，以及与所述T型槽板101i中部连接的主动杆101j。
所述主动杆101j一端与所述弧底按压件101b插接，另一端与所述锁止件102e连接。
进一步地，所述内弧底壳体101a包括对称设置于所述内弧底壳体101a顶部的两组第一7型贯通槽101a-1、对称设置于所述内弧底壳体101a底部的两组第二7型贯通槽101a-2，以及设置于所述第二7型贯通槽101a-2内壁的限位卡槽101a-3。
所述第一7型贯通槽101a-1的槽宽与所述T型头从动杆101h直径适配；所述第二7型贯通槽101a-2的槽宽与所述L型拨片杆101f直径适配；所述限位卡槽101a-3与所述环形限位盘101g卡合。
应说明的是，通过升降贯通槽101b-3可在按动按压杆101b-2升降时不影响T型槽板101i的高度。L型拨片杆101f通过环形限位盘101g与第二7型贯通槽101a-2内壁的限位卡槽101a-3插接，因此被限位支撑并且可沿第二7型贯通槽101a-2的横向槽或纵向槽移动。
进一步地，所述弧底按压件101b包括半圆底块101b-1、设置于所述半圆底块101b-1顶部的按压杆101b-2，以及设置于所述按压杆101b-2中部的升降贯通槽101b-3。
进一步地，所述主动杆101j包括固定设置于其末端的第一定位头101j-1、活动设置于所述主动杆101j中部的第二定位头101j-2，以及分别与所述第一定位头101j-1和所述第二定位头101j-2连接的第二弹簧101j-3。
较佳地，所述手持抓口102b设置为三组。所述插口块103c的口径与所述L型拨片杆101f口径适配。所述第一定位头101j-1和所述第二定位头101j-2的宽度大于所述按压杆101b-2的直径。
应说明的是，绝缘弹簧片103a为全面附着包裹绝缘材料的弹簧钢片，通过其两侧的多组散热口103b具备散热功能并防止热胀冷缩。中空抓取壳体102a的宽度与绝缘弹簧片103a的长度适配，中空抓取壳体102a一侧的倾倒口102c的开口大小与绝缘弹簧片103a的宽度适配。当按动按压杆101b-2时，两组T型头从动杆101h可沿T型槽板101i的长度相反方向分别在两组第一7型贯通槽101a-1的横向槽内滑动，当移动T型槽板101i时，两组T型头从动杆101h可跟随T型槽板101i移动。
在使用时，工作人员只需携带修复工具单元100前往工作地点即可。当到达绝缘线破损处时，通过修复工具单元100只需一只手掌便可便捷修复，因此在高空作业时可空出一只手进行防护，避免发生危险；在正常环境下可便于取用工具，提高工作效率。使用过程分为修复解锁过程和出料装填过程。
在修复解锁过程中时，无需工作人员直接动手将绝缘弹簧片103a张开，工作人员只需将部分手指套入手持移动组件102上的手持抓口102b内，将修复工具单元100整体抓起，接着将操作修复组件101底部的绝缘弹簧片103a底部开口处对准绝缘线破损处，此时未套入手持抓口102b内的手指可直接向下按动按压杆101b-2，使绝缘弹簧片103a底部开口两侧被拉大成U型，接着保持按压状态控制修复工具单元100下降使绝缘弹簧片103a与破损处贴合，接着松开按压杆101b-2，按压杆101b-2弹回使绝缘弹簧片103a将线路破损点卡扣包裹，接着手指拨动T型槽板101i，使T型头从动杆101h带动L型拨片杆101f脱离绝缘弹簧片103a两侧的插口块103c，接着便可将修复工具单元100取下，实现修复。整体过程中只需简单按压和抽出两个动作便可完成，并且无需与绝缘修复材料103和破损点接触，从而在通电情况下便可实现快速修复。
在修复时，工作人员向下按动按压杆101b-2，将使半圆底块101b-1挤压两组弧顶从动块101c，迫使两组弧顶从动块101c向相反方向移动，由于两组L型拨片杆101f上半部分分别设置于两组弧顶从动块101c的从动槽101e内，两组L型拨片杆101f上半部分分别被两组第二7型贯通槽101a-2限位，因此两组弧顶从动块101c被限位分别带动两组L型拨片杆101f沿第二7型贯通槽101a-2横向槽的直线相反方向移动，使两组第一弹簧101d被压缩具有回弹的趋势。由于两组L型拨片杆101f分别与绝缘弹簧片103a两侧的两组插口块103c插接，两组L型拨片杆101f在沿直线相反方向移动时将张开绝缘弹簧片103a使绝缘弹簧片103a底部开口能够与绝缘线插接贴合。当两者贴合后便可松开按压杆101b-2，绝缘弹簧片103a与绝缘线破损处卡扣包裹并抱紧，按压杆101b-2在第一弹簧101d的作用下回弹至最初高度，L型拨片杆101f回到第二7型贯通槽101a-2的端点处，T型头从动杆101h同样回到第一7型贯通槽101a-1的端点处。
在解锁时，拨动T型槽板101i带动两组T型头从动杆101h沿第一7型贯通槽101a-1纵向槽移动，从而使与T型头从动杆101h连接的L型拨片杆101f脱离弧顶从动块101c的从动槽101e并沿第二7型贯通槽101a-2的纵向槽移动，当第二定位头101j-2与按压杆101b-2外侧接触时，表明L型拨片杆101f脱离绝缘弹簧片103a两侧的两组插口块103c，此时便与绝缘弹簧片103a解锁并可将修复工具单元100取出，完成修复工作，通过操控T型槽板101i使L型拨片杆101f可以平稳的脱离绝缘弹簧片103a，避免工作人员直接通过修复工具单元100抽离时因角度的偏离使绝缘弹簧片103a再次翘起，脱离或远离破损点，降低修复效果。无需继续修复时，可直接携带修复工具单元100离开，避免遗漏绝缘修复材料103。
当存在多个破损点需要修复时，需要出料装填。在出料装填过程中时，在上述基础上，只需继续拉动T型槽板101i，使主动杆101j继续进入按压杆101b-2中部的升降贯通槽101b-3，当第一定位头101j-1即将与第二定位头101j-2接触，第二弹簧101j-3被压缩至最小时，多接插头102e-1将脱离手持移动组件102一侧的锁止口102d并脱离绝缘弹簧片103a的散热口103b，绝缘弹簧片103a解除限位，接着将手持移动组件102内的绝缘修复材料103从倾倒口102c倒出，然后将主动杆101j复位并将绝缘修复材料103两侧的插口块103c与两组L型拨片杆101f的底部插接便可实现再次装填。
综上，通过修复工具单元可在不断电的情况下保护工作人员对破损处进行修复，并且在修复时无需手动直接抓取绝缘弹簧片与破损处接触，避免刮蹭和触电风险，提高工作效率。通过手持移动组件在修复后一处破损位置后可自主选择快速取用下一组绝缘弹簧片再次装夹，便于对多处破损位置快速修复。
4. 技术方案
1) 研究(一种用于电缆破损的不断电快速修复装置)工具，并且在运行带电情况下将(一种10 kV绝缘线破损带电修复装置)材料，在运行破损线路处进行带电将破损绝缘线处修复。
2) 研究通过人工操作绝缘杆与一种用于电缆破损的不断电快速修复装置(工具)相配合，在10 kV绝缘线破损增加一层新型绝缘层材料进行修复。
3) 通过一种10 kV绝缘线破损带电修复装置材料包裹电缆破损处后解除扩张后与电缆破损处卡扣贴合。
4) 明确电缆破损修复部位。
a) 电缆破损修复部位，分别是1:10 kV绝缘线路单线破损处，通过研发《一种用于电缆破损的不断电快速修复装置》进行破损绝缘线路修复。修复部位为破损点。
b) 电缆破损修复部位，分别是2:0.4 kV绝缘线路单线破损处，通过研发《一种用于电缆破损的不断电快速修复装置》进行破损绝缘线路修复。修复部位为破损点。
c) 由于研发的10 kV绝缘线路单线与0.4 kV绝缘线路单线有同样的修复功能，主要创新点为方便、快捷、一次永久修复破损点，所以未特别明确指定某一种电压等级的绝缘线路。
5) 研究修复工具应用。
a) 人工操作完成：
在安全距离满足的情况下可以通过修复工具与绝缘拉杆对接完成。
b) 操作无人机完成：
在安全距离不满足的情况下可以通过修复工具与无人机对接完成。
操作无人机完成的功能：通过无人机将修复材料通过无人机推送至绝缘线路破损，无人机可视化首先在地面上由操作人员将修复材料装到修复工具上，修复工具可以通过电机撑开(不同型号的修复材料撑开不同的宽度)；然后由地面操作人员操作无人机升空，由无人机上的摄像头捕捉到线缆破损处，地面操作人员根据实时画面38M破损线缆处，控制电机松开，从而实现修复，修复完成后控制电机撑开，原路返回。
同时，保证无人机安全距离实现止飞功能，无人机将测试与绝缘线路安全距离，并进行固定距离停止飞近功能，并且满足修复工具与破损点可修复距离的机构之间的长度。
5. 创新点与效益分析
5.1. 创新点分析
研发的装置具有不需要使用特殊工具、在不停电状态条件下维护、操作简单、修复点永久绝缘等基本特点。
将电力系统的检修模式从传统的断电检修模式转变为带电检修、旁路替代运行模式，既能有效检修故障线路和设备，又不会造成完全断电，也能保障用户的正常用电。通过对故障的及时处理，可以使电网的工作效率和工作质量得到改善。
不停电作业法为电力系统的供电和设备、线路的检修提供了更加广阔的运行和管理思路，从而提高了电力系统的整体工作水平，推动了电力行业的可持续发展。
缩小停电区域，减少停电对周边居民的影响，提高供电可靠性，特别是在重要活动地区和敏感地区。应用不停电作业法提升供电公司的服务质量，是改善企业形象、增强企业核心能力的重要途径。因此，企业应根据目前的用电需求，采取合理的故障检修措施，减少断电的影响，提高人们的生活品质。
5.2. 效益分析
1) 效益：保障电网绝缘线路安全运行，提高供电可靠性，减少停电频率，减少因停电处理破损绝缘线路导致的电量损失，减少运维人员的工作量，增加供电量。
2) 应用前景：可推广全电网绝缘线路修复工作，本工具可提高销售生产经济效益。
6. 结束语
本文详细介绍了基于保供电要求下的配网不停电作业技术，综合现场抢修资源，遵循“先复电后抢修”的基本原则，加强对旁路作业技术与微网供电模式的应用，综合应急发电车的装备优势，全方位保障用户正常供电。采用旁路作业发电完成对架空线路与电缆线路的检修分析，完善不停电作业电气接线方式，优化作业流程，提高供电质量。