发明创造名称：一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
外观设计名称：
决定号：182153
决定日：2019-06-21
委内编号：1F243130
优先权日：
申请（专利）号：201610854493.4
申请日：2016-09-27
复审请求人：西安交通大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：黄珊
合议组组长：刘秀艳
参审员：丁小汀
国际分类号：H02H3/087，H02H9/02，H02H9/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比，存在多个区别技术特征，其中部分区别技术特征被另一篇对比文件公开，并且所起的作用相同，其余区别技术特征是本领域的公知常识，则该权利要求不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610854493.4，名称为“一种磁脉冲转移式无弧直流断路器”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为西安交通大学，申请日为2016年09月27日，公开日为2017年01月04日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2017年10月25日发出驳回决定，以本申请权利要求1-10不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：2017年06月16日提交的权利要求第1-10项，申请日2016年09月27日提交的说明书第1-18页、说明书附图第1-8页、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下：
“1.一种磁脉冲转移式无弧直流断路器，其特征在于：
所述断路器包括主电流电路、转移电流电路、过电压限制电路；
所述主电流电路用于通过正常工作状态下的电流；
所述转移电流电路用于当出现短路故障电流时，实现短路故障电流从主电流电路的转移；
所述过电压限制电路用于当短路电流达到阈值、所述转移电流电路断开时，耗散短路故障电流的能量；
所述转移电流电路包括电路1、电路2、电路3、电路4、电路5、电路6，当所述断路器所在电路系统出现短路故障时，由电路3、电路6、电路5、电路2形成第一转移电流支路，或者由电路4、电路6、电路5、电路1形成第二转移电流支路；
所述电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移。
2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：
所述电路3和电路2控制第一转移电流支路的导通或断开；
所述电路4和电路1控制第二转移电流支路的导通或断开；
所述电路6，用于在发生短路故障时导通，并在短路电流达到阈值时断开。
3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：
所述电路1与电路2串联，所述电路3与电路4串联，所述电路5与电路6串联；
串联后的电路1与电路2与串联后的电路3与电路4并联；
串联后的电路1与电路2与主电流电路并联；
串联后的电路5与电路6一端连接电路1与电路2之间的连接处，另一端连接电路3与电路4之间的连接处。
4.根据权利要求1-3任一所述的断路器，其特征在于：
所述主电流电路包括串联的第一导通控件和第二导通控件；
所述第一导通控件包括基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关或基于爆炸驱动的高速机械开关；
所述第二导通控件包括具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成。
5. 根据权利要求2-3任一所述的断路器，其特征在于：
所述电路1包括第三导通控件，所述电路2包括第四导通控件，所述电路3包括第五导通控件，所述电路4包括第六导通控件；
所述第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件均包括下述任一或其任意组合：
真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关。
6.根据权利要求2-3任一所述的断路器，其特征在于：
所述电路5包括原边电感器、副边电感器、储能元件，第八导通控制件，其中：
所述原边电感和副边电感组成互感器；
所述储能元件与第八导通控制件串联后与副边电感器并联。
7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：
所述储能元件包括预充电电容、超导电感；
所述第八导通控制件包括下述任一或其任意组合：
功率半导体器件、触发间隙。
8.根据权利要求2-3任一所述的断路器，其特征在于：
所述电路6包括第七导通控件，所述第七导通控件包括一个全控型功率半导体器件或者任意全控型功率半导体器件的组合。
9.根据权利要求2或3所述的断路器，其特征在于：
当所述断路器在正常工作状态下，电流从所述主电流电路流过，所述转移电流电路和过电压限制电路没有电流流过；
所述过电压限制电路与主电流电路并联，或者与串联后的电路5、电流6并联。
10.根据权利要求1-3任一所述的断路器，其特征在于：
所述过电压限制电路包括金属氧化物压敏电阻(MOV)，所述金属氧化物压敏电阻包括压敏电阻或氧化锌阀片组成的避雷器。”
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN105356435A，公开日为2016年02月24日；
对比文件2：CN105024369A，公开日为2015年11月04日。
驳回决定的主要理由是：（1）权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征为：该直流断路器为磁脉冲转移式；转移电流电路还包括电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移，且电路5参与形成第一和第二转移电流支路。上述区别技术特征部分被对比文件2公开，其余是在对比文件2的基础上容易想到的。因此，权利要求1不具备创造性。（2）从属权利要求2-10的附加技术特征或被对比文件1、2公开，或是本领域的公知常识。因此，权利要求2-10也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年01月24日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的全文修改替换页（共包括7项权利要求），将从属权利要求4，5，8的附加技术特征加入独立权利要求1，并增加了直流断路器接入过程的相关技术特征。复审请求人的主要意见为：（1）本申请的断路器的投入过程和电流转移方式与对比文件1均不同；（2）对比文件2的电流转移装置在主电流电路中，通过建立正向电压使主回路电流降至零，本申请的辅助电流转移模块在转移电路中，通过建立反向电压来实现主回路电流向转移电路转移，两者原理不同，带来的参数设计也不同。
复审请求人提出复审请求时新提交的权利要求1内容如下：
“1.一种磁脉冲转移式无弧直流断路器，其特征在于：
所述断路器包括主电流电路、转移电流电路、过电压限制电路；
所述主电流电路用于通过正常工作状态下的电流；
所述转移电流电路用于当出现短路故障电流时，实现短路故障电流从主电流电路的转移；
所述过电压限制电路用于当短路电流达到阈值、所述转移电流电路断开时，耗散短路故障电流的能量；
所述转移电流电路包括电路1、电路2、电路3、电路4、电路5、电路6，当所述断路器所在电路系统出现短路故障时，由电路3、电路6、电路5、电路2形成第一转移电流支路，或者由电路4、电路6、电路5、电路1形成第二转移电流支路；
所述电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移；
所述主电流电路包括串联的第一导通控件和第二导通控件；
所述第一导通控件包括基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关或基于爆炸驱动的高速机械开关；
所述第二导通控件包括具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成；
所述电路1包括第三导通控件，所述电路2包括第四导通控件，所述电路3包括第五导通控件，所述电路4包括第六导通控件；
所述第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件均包括下述任一或其任意组合：
真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基 于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关；
所述电路6包括第七导通控件，所述第七导通控件包括一个全控型功率半导体器件或者任意全控型功率半导体器件的组合；
当电流从第一接入端S1向第二接入端S2，所述直流断路器投入过程，具体为：
S101、将直流断路器连入系统接入点端S1和S2，接入时，第一导通控件处于断开状态，电路1的第三导通控件、电路2的第四导通控件、电路3的第五导通控件、电路4的第六导通控件处于断开状态，此时，直流断路器所有功率半导体器件处于断开状态，系统电压在直流断路器两端；
S102、控制第一导通控件合闸，由于此时第二导通控件没有导通，合闸过程不会出现电弧，系统电压在第二导通控件两端；
S103、主电流电路高速机械开关合闸完成后，控制第二导通控件导通。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年02月12日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为：（1）提复审请求时权利要求1增加的大部分技术特征都被对比文件1公开，断路器投入过程属于本领域的常用技术手段；（2）对比文件2的辅助电流转移装置在转移电路中，并不是在主电流回路中；（3）对比文件2公开的辅助电流转移装置与本申请电路5的结构、功能都相同，而参数设计是本领域技术人员根据具体电路结构、工程实际要求可以相应调整的。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2018年08月15日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其中主要意见为：（一）权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征在于：（1）该直流断路器为磁脉冲转移式；转移电流电路还包括电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移，且电路5参与形成第一和第二转移电流支路；（2）所述第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件均包括下述任一或其组合：真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关；（3）直流断路器投入过程包括S102、控制第一导通控件合闸，由于此时第二导通控件没有导通，合闸过程不会出现电弧，系统电压在第二导通控件两端；S103、主电流电路高速机械开关合闸完成后，控制第二导通控件导通。上述区别技术特征或被对比文件2公开，或是在对比文件1、2的基础上容易想到的，或是本领域的常用技术手段。因此，权利要求1不具备创造性。（二）从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件1、2公开，或是本领域的公知常识。因此，权利要求2-7也不具备创造性。（三）对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）首先，“在转移电流中存在加速电流转移的电路”被对比文件2公开，其作用也是加快主电流电路的电流过零；其次，对比文件1和本申请的断路器在投入使用时都会先使断路器的所有开关器件都处于关断状态，其无弧合闸的原理都是使机械开关两端保持低电压，通过串联的第二导通控件后导通，使得第二导通控件在机械开关合闸时承受系统电压，从而机械开关无弧合闸也是本领域技术人员的一种常规选择；（2）对比文件2说明书第[0045]-[0046]段、图5公开了辅助电流转移装置的副边线圈504串联在固态直流断路器支路，线路正常时副边线圈504没有电流通过，即对比文件2的电流转移装置也是设置在转移电路中，当出现短路故障时，预充电电容301通过原边线圈303放电，在副边线圈304中激发出时变磁通，并感应出电动势，从而强迫混合式直流断路器中流过机械开关支路（相当于主电流电路）的电流过零，其原理与本申请是相同的，其参数设计也是类似的。
针对上述复审通知书，复审请求人于2018年09月28日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书全文修改替换页（共包括5项权利要求），将从属权利要求2，4的附加技术特征加入独立权利要求1，并增加了直流断路器分断电流时各电路动作的相关技术特征。复审请求人的主要意见为：（1）本申请的转移电流电路明确包括6个电路，与对比文件1明显不同，每个电路单元都是一个完整的单元，既然对比文件1没有公开电路5，那对比文件1就没有公开转移电流电路，也相应没有公开各个电路所包含的导通控件；（2）对于第二导通控件，本申请利用单向器件实现双向分段，而对比文件1采用双向器件；（3）本申请仅用一组单相全控型功率半导体器件就完成分断双向电流，对比文件没有披露任何能够利用单向器件完成双向分断的方案。
复审请求人于2018年09月28日新提交的权利要求1内容如下：
“1.一种磁脉冲转移式无弧直流断路器，其特征在于：
所述断路器包括主电流电路、转移电流电路、过电压限制电路；
所述主电流电路用于通过正常工作状态下的电流；
所述转移电流电路用于当出现短路故障电流时，实现短路故障电流从主电流电路的转移；
所述过电压限制电路用于当短路电流达到阈值、所述转移电流电路断开时，耗散短路故障电流的能量；
所述转移电流电路包括电路1、电路2、电路3、电路4、电路5、电路6，当所述断路器所在电路系统出现短路故障时，由电路3、电路6、电路5、电路2形成第一转移电流支路，或者由电路4、电路6、电路5、电路1形成第二转移电流支路；
所述电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移；所述电路5包括原边电感器、副边电感器、储能元件，第八导通控制件，其中：所述原边电感和副边电感组成互感器；所述储能元件与第八导通控制件串联后与副边电感器并联；
所述主电流电路包括串联的第一导通控件和第二导通控件；
所述第一导通控件包括基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关或基于爆炸驱动的高速机械开关；
所述第二导通控件包括具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成；
所述电路1包括第三导通控件，所述电路2包括第四导通控件，所述电路3包括第五导通控件，所述电路4包括第六导通控件；
所述第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件均包括下述任一或其任意组合：
真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关；
所述电路6包括第七导通控件，所述第七导通控件包括一个全控型功率半导体器件或者任意全控型功率半导体器件的组合；
所述电路3和电路2控制第一转移电流支路的导通或断开；
所述电路4和电路1控制第二转移电流支路的导通或断开；
所述电路6，用于在发生短路故障时导通，并在短路电流达到阈值时断开；
当电流从第一接入端S1向第二接入端S2，所述直流断路器投入过程，具体为：
S101、将直流断路器连入系统接入端S1和S2，接入时，第一导通控件处于断开状态，电路1的第三导通控件、电路2的第四导通控件、电路3的第五导通控件、电路4的第六导通控件处于断开状态，此时，直流断路器所有功率半导体器件处于断开状态，系统电压在直流断路器两端；
S102、控制第一导通控件合闸，由于此时第二导通控件没有导通，合闸过程不会出现电弧，系统电压在第二导通控件两端；
S103、主电流电路高速机械开关合闸完成后，控制第二导通控件导通；
所述断路器仅需使用一组单向全控型功率半导体器件就完成分断双向电流，具体如下：
(1)电流的流向为从第一接入端S1流向第二接入端S2的情况下：
S201、系统正常运行，电流全部从主电流电路流过，其中系统额定电流为i，储能元件预充电，第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件，第七导通控件，第八导通控件均处于关断状态；
S202、t0时刻，系统发生短路故障，主电流电路电流开始上升，在t0和t1间，当超过系统短路阈值时，控制第八导通控件，第五导通控件、第四导通控件和第七导通控件导通；
S203、t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路电流逐渐向转移电流支路：电路3-6-5-2，转移，主电流电路电流减小；
S204、t2时刻，主电流电路电流完全转移至转移电流支路：电路3-6-5-2，此时控制主电流电路机械开关无弧打开，形成断口；
S205、在t2至t3间，所述转移电流支路：电路3-6-5-2，承受全部短路电流，待短路电流上升至阈值，在t3时刻，控制第七导通控件关断支路：电路3-6-5-2，中的电流；
S206、t3至t4间，第七导通控件关断电流时会在电路3、电路6、电路5和电路2两端产生过电压，即在断路器两端产生了过电压，且过电压达到了过电压限制电路的导通阈值，过电压限制电路导通，电流开始向过电压限制电路转移，由于过电压限制电路的电压钳位作用，断路器两端电压上升幅度很小；
S207、t4时刻，所述转移电流支路：电路3-6-5-2中的电流全部转移至过电压限制电路，第五导通控件、第四导通控件断开，此时断路器两端的电压达到最高值，为开断过程中断路器两端过电压峰值，此后， 过电压电路中的电流将开始下降，断路器两端的电压也开始缓慢下降，当系统电流小于过电压限制电路的最小导通电流1mA时，过电压限制电路关闭，过电压限制电路两端电压迅速下降；
S208、t5时刻，过电压限制电路中的电流为0，断路器开断完成，断路器两端的电压降为系统电压；
(2)电流的流向为从第二接入端S2流向第一接入端S1的情况下：
S301、系统正常运行，电流全部从主电流电路流过，其中系统额定电流为i，储能元件预充电，第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件，第七导通控件，第八导通控件均处于关断状态；
S302、t0时刻，系统发生短路故障，主电流电路电流开始上升，在t0和t1间，当超过系统短路阈值时，控制第八导通控件，同时控制第三导通控件、第六导通控件和第七导通控件导通；
S303、t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路电流逐渐向转移电流支路：电路4-6-5-1转移，主电流电路电流减小；
S304、t2时刻，主电流电路电流完全转移至电流支路：电路4-6-5-1，此时控制主电流电路机械开关无弧打开，形成断口；
S305、在t2至t3间，支路：电路4-6-5-1，承受全部短路电流，待短路电流上升至阈值，在t3时刻，控制第七导通控件关断支路：电路4-6-5-1中的电流；
S306、t3至t4间，第七导通控件关断电流时会在电路1、电路6、电路5和电路4两端产生过电压，即在断路器两端产生了过电压，且过电压达到了过电压限制电路的导通阈值，过电压限制电路导通，电流开 始向过电压限制电路转移，由于过电压限制电路的电压钳位作用，断路器两端电压上升幅度很小；
S307、t4时刻，支路：电路4-6-5-1中的电流全部转移至过电压限制电路，第三导通控件、第六导通控件断开，此时断路器两端的电压达到最高值，为开断过程中断路器两端过电压峰值，此后，过电压电路中的电流将开始下降，断路器两端的电压也开始缓慢下降，当系统电流小于过电压限制电路的最小导通电流1mA时，过电压限制电路关闭，过电压限制电路两端电压迅速下降；
S308、t5时刻，过电压限制电路中的电流为0，断路器开断完成，断路器两端的电压降为系统电压。”
合议组于2019年01月25日再次向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其中主要意见为：（一）权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征在于：（1）该直流断路器为磁脉冲转移式；转移电流电路还包括电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移，所述电路5包括原边电感器、副边电感器、储能元件，第八导通控制件，所述原边电感器和副边电感器组成互感器，储能元件与第八导通控制件串联后与副边电感器并联，且电路5参与形成第一和第二转移电流支路，参与电流的转移，电流的流向从第一接入端S1流向第二接入端S2的情况下，系统正常运行时，储能元件预充电，第八导通控件处于关断状态，t0时刻，发生短路故障且超过系统短路阈值时，控制第八导通控件导通，t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路逐渐向转移电流支路：电路3-6-5-2转移，主电流电路电流减小，电流的流向从第二接入端S2流向第一接入端S1的情况下，系统正常运行时，储能元件预充电，第八导通控件处于关断状态，t0时刻，发生短路故障且超过系统短路阈值时，控制第八导通控件导通，t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路逐渐向转移电流支路：电路4-6-5-1转移，主电流电路电流减小；（2）所述第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件均包括下述任一或其组合：真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关；（3）直流断路器投入过程包括S102、控制第一导通控件合闸，由于此时第二导通控件没有导通，合闸过程不会出现电弧，系统电压在第二导通控件两端；S103、主电流电路高速机械开关合闸完成后，控制第二导通控件导通；（4）所述第二导通控件包括具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成。上述区别技术特征或被对比文件2公开，或是在对比文件1、2的基础上容易想到的，或是本领域的常用技术手段。因此，权利要求1不具备创造性。（二）从属权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1、2公开，或是本领域的公知常识。因此，权利要求2-5也不具备创造性。（三）对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：(1)将本申请的转移电流电路和对比文件1的转移电流电路整体进行比较，区别在于电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向转移电流支路转移，而上述区别技术特征被对比文件2公开，且作用相同，对于本领域技术人员而言，会有动机地将对比文件2与对比文件1结合以解决加速主电流电路的电流过零的技术问题；(2) 首先，第二导通控件由具备单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成，由于其位于主电流电路中，需要通过S1至S2方向或S2至S1方向的电流，即其也为双向开关由分立的功率器件组成，而本申请说明书第[0081]段提及第二导通控件A0包括但不仅限于晶闸管、IGBT、IGCT、GTO中的一个或多个组合，即第二导通控件不仅限于单向器件，双向器件如IGBT也可构成第二导通控件，其次，对比文件1中的功率半导体器件A0为双向导通的功率半导体器件，由IGBT共射极结构构成，将对比文件1中的IGBT共射极结构构成的双向开关替换为由具备单向导通功能的功率半导体器件，例如晶闸管，反向并联构成的双向开关，对于本领域技术人员而言是一种常规选择；(3) 对比文件1说明书第[0124]段明确公开了所述断路器用一组单向全控型功率半导体器件就完成分断双向电流，对比文件1中的转移电流电路为桥式结构，当系统发生短路故障时，转移电流电路每次仅有一组单向全控型功率半导体器件投入工作。
复审请求人于2019年03月08日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书的全文替换页（共5项权利要求），在权利要求1增加电路5工作原理、取得的技术效果相关的技术特征。复审请求人陈述的主要意见为：（1）本申请的转移电流电路明确包括6个电路，与对比文件1明显不同，每个电路单元都是一个完整的单元，既然对比文件1没有公开电路5，那对比文件1就没有公开转移电流电路，也相应没有公开各个电路所包含的导通控件；（2）对比文件1没有公开新增加的技术特征，通过对电路5的进一步限定，本申请的直流断路器实现了电容充电单元与直流系统的隔离，并进一步显著减小充电单元的电压等级与体积，提高开断的可靠性。
复审请求人于2019年03月08日新提交的权利要求1内容如下：
“1.一种磁脉冲转移式无弧直流断路器，其特征在于：
所述断路器包括主电流电路、转移电流电路、过电压限制电路；
所述主电流电路用于通过正常工作状态下的电流；
所述转移电流电路用于当出现短路故障电流时，实现短路故障电流从主电流电路的转移；
所述过电压限制电路用于当短路电流达到阈值、所述转移电流电路断开时，耗散短路故障电流的能量；
所述转移电流电路包括电路1、电路2、电路3、电路4、电路5、电路6，当所述断路器所在电路系统出现短路故障时，由电路3、电路6、电路5、电路2形成第一转移电流支路，或者由电路4、电路6、电路5、电路1形成第二转移电流支路；
所述电路5包括原边电感器、副边电感器、储能元件，第八导通控制件，其中：所述原边电感和副边电感组成互感器；所述储能元件与第八导通控制件串联后与副边电感器并联；所述电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移；通过在转移电流电路中串联互感器，控制互感器与直流系统隔离的原边侧的电容放电产生脉冲电流，在与直流系统连接的互感器副边侧感应出脉冲电流来转移高速机械开关中的电流，产生电流过零点，以实现电容充电单元与直流系统的隔离，显著减小充电单元的电压等级与体积，提高开断的可靠性；
所述主电流电路包括串联的第一导通控件和第二导通控件；
所述第一导通控件包括基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关或基于爆炸驱动的高速机械开关；
所述第二导通控件包括具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成；
所述电路1包括第三导通控件，所述电路2包括第四导通控件，所述电路3包括第五导通控件，所述电路4包括第六导通控件；
所述第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件均包括下述任一或其任意组合：
真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关；
所述电路6包括第七导通控件，所述第七导通控件包括一个全控型功率半导体器件或者任意全控型功率半导体器件的组合；
所述电路3和电路2控制第一转移电流支路的导通或断开；
所述电路4和电路1控制第二转移电流支路的导通或断开；
所述电路6，用于在发生短路故障时导通，并在短路电流达到阈值时断开；
当电流从第一接入端S1向第二接入端S2，所述直流断路器投入过程，具体为：
S101、将直流断路器连入系统接入端S1和S2，接入时，第一导通控件处于断开状态，电路1的第三导通控件、电路2的第四导通控件、电路3的第五导通控件、电路4的第六导通控件处于断开状态，此时，直流断路器所有功率半导体器件处于断开状态，系统电压在直流断路器两端；
S102、控制第一导通控件合闸，由于此时第二导通控件没有导通，合闸过程不会出现电弧，系统电压在第二导通控件两端；
S103、主电流电路高速机械开关合闸完成后，控制第二导通控件导通；
所述断路器仅需使用一组单向全控型功率半导体器件就完成分断双向电流，具体如下：
(1)电流的流向为从第一接入端S1流向第二接入端S2的情况下：
S201、系统正常运行，电流全部从主电流电路流过，其中系统额定电流为i，储能元件预充电，第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件，第七导通控件，第八导通控件均处于关断状态；
S202、t0时刻，系统发生短路故障，主电流电路电流开始上升，在t0和t1间，当超过系统短路阈值时，控制第八导通控件，第五导通控件、第四导通控件和第七导通控件导通；
S203、t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路电流逐渐向转移电流支路：电路3-6-5-2，转移，主电流电路电流减小；
S204、t2时刻，主电流电路电流完全转移至转移电流支路：电路3-6-5-2，此时控制主电流电路机械开关无弧打开，形成断口；
S205、在t2至t3间，所述转移电流支路：电路3-6-5-2，承受全部短路电流，待短路电流上升至阈值，在t3时刻，控制第七导通控件关断支路：电路3-6-5-2，中的电流；
S206、t3至t4间，第七导通控件关断电流时会在电路3、电路6、电路5和电路2两端产生过电压，即在断路器两端产生了过电压，且过电压达到了过电压限制电路的导通阈值，过电压限制电路导通，电流开始向过电压限制电路转移，由于过电压限制电路的电压钳位作用，断路 器两端电压上升幅度很小；
S207、t4时刻，所述转移电流支路：电路3-6-5-2中的电流全部转移至过电压限制电路，第五导通控件、第四导通控件断开，此时断路器两端的电压达到最高值，为开断过程中断路器两端过电压峰值，此后，过电压电路中的电流将开始下降，断路器两端的电压也开始缓慢下降，当系统电流小于过电压限制电路的最小导通电流1mA时，过电压限制电路关闭，过电压限制电路两端电压迅速下降；
S208、t5时刻，过电压限制电路中的电流为0，断路器开断完成，断路器两端的电压降为系统电压；
(2)电流的流向为从第二接入端S2流向第一接入端S1的情况下：
S301、系统正常运行，电流全部从主电流电路流过，其中系统额定电流为i，储能元件预充电，第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件，第七导通控件，第八导通控件均处于关断状态；
S302、t0时刻，系统发生短路故障，主电流电路电流开始上升，在t0和t1间，当超过系统短路阈值时，控制第八导通控件，同时控制第三导通控件、第六导通控件和第七导通控件导通；
S303、t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路电流逐渐向转移电流支路：电路4-6-5-1转移，主电流电路电流减小；
S304、t2时刻，主电流电路电流完全转移至电流支路：电路4-6-5-1，此时控制主电流电路机械开关无弧打开，形成断口；
S305、在t2至t3间，支路：电路4-6-5-1，承受全部短路电流，待短路电流上升至阈值，在t3时刻，控制第七导通控件关断支路：电路 4-6-5-1中的电流；
S306、t3至t4间，第七导通控件关断电流时会在电路1、电路6、电路5和电路4两端产生过电压，即在断路器两端产生了过电压，且过电压达到了过电压限制电路的导通阈值，过电压限制电路导通，电流开始向过电压限制电路转移，由于过电压限制电路的电压钳位作用，断路器两端电压上升幅度很小；
S307、t4时刻，支路：电路4-6-5-1中的电流全部转移至过电压限制电路，第三导通控件、第六导通控件断开，此时断路器两端的电压达到最高值，为开断过程中断路器两端过电压峰值，此后，过电压电路中的电流将开始下降，断路器两端的电压也开始缓慢下降，当系统电流小于过电压限制电路的最小导通电流1mA时，过电压限制电路关闭，过电压限制电路两端电压迅速下降；
S308、t5时刻，过电压限制电路中的电流为0，断路器开断完成，断路器两端的电压降为系统电压。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年03月08日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页（共包括5项权利要求），经审查，权利要求书的修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为：复审请求人于2019年03月08日提交的权利要求第1-5项，以及申请日2016年09月27日提交的说明书第1-18页、说明书附图第1-8页、说明书摘要和摘要附图。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比，存在多个区别技术特征，其中部分区别技术特征被另一篇对比文件公开，并且所起的作用相同，其余区别技术特征是本领域的公知常识，则该权利要求不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定及复审通知书中引用的对比文件相同，即：
对比文件1：CN105356435A，公开日为2016年02月24日；
对比文件2：CN105024369A，公开日为2015年11月04日。
2.1权利要求1要求保护一种磁脉冲转移式无弧直流断路器，对比文件1公开了一种双向分断的桥式断路器（参见说明书第[0011]，[0060]-[0124]段，图1-12），在分合闸时不会产生电弧，该断路器包括并联连接的主电流电路、转移电流电路和过电压限制电路；系统正常运行时，电流全部从主电流电路流过，当系统发生短路故障时，电流转移电路支路1-5-3或4-5-2导通，从而实现流经主电流电路的电流向电流转移电路支路1-5-3或4-5-2转移；当该电流转移电路支路承受的全部短路电流上升至阈值时，关断该电流转移电路支路，在断路器两端的过电压达到过电压限制电路的导通阈值时，过电压限制电路导通，由于其钳位作用使过电压限制电路中的电流下降；转移电流电路包括第一功率半导体器件A1（相当于电路3）、第二功率半导体器件A2（相当于电路1）、第三功率半导体器件A3（相当于电路2）、第四功率半导体器件A4（相当于电路4）及第五功率半导体器件A5（相当于电路6），当系统发生短路故障时，如果电流为从S1到S2的方向，则控制导通所述半导体器件A1、A5和A3，电流转移电路支路1-5-3（相当于第一转移电流支路）导通，如果电流为从S2到S1的方向，则控制导通所述半导体器件A4、A5和A2，电流转移电路支路4-5-2（相当于第二转移电流支路）导通，从而实现流经主电流电路的电流向电流转移电路支路1-5-3或4-5-2转移，由其工作过程可确定该断路器为直流断路器，主电流电路由高速机械开关FCB（相当于第一导通控件）和功率半导体器件A0（相当于第二导通控件）串联而成，高速机械开关FCB为基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关或基于爆炸驱动的高速机械开关，所述功率半导体器件A0为双向导通的功率半导体器件；转移电流电路包括第一功率半导体器件A1（相当于第五导通控件）、第二功率半导体器件A2（相当于第三导通控件）、第三功率半导体器件A3（相当于第四导通控件）、第四功率半导体器件A4（相当于第六导通控件）、第五功率半导体器件A5（相当于第七导通控件），所述半导体器件A1至A5为IGBT、GTO中的任意一个或者多个的组合，当系统发生短路故障时，如果电流为从S1到S2的方向，则控制导通所述半导体器件A1、A5和A3，电流转移电路支路1-5-3（相当于第一转移电流支路）导通（参见图2），如果电流为从S2到S1的方向，则控制导通所述半导体器件A4、A5和A2，电流转移电路支路4-5-2（相当于第二转移电流支路）导通（参见图3），从而实现流经主电流电路的电流向电流转移电路支路1-5-3或4-5-2转移，当该电流转移电路支路承受的全部短路电流上升至阈值时，所述半导体器件A5断开从而关断该电流转移电路支路；
桥式断路器的投入过程：以电流从S1向S2为例，将桥式断路器接入时，高速机械开关触头处于断开状态，桥式断路器所有半导体器件处于关闭状态，控制第一、第三和第五功率半导体器件A1、A3和A5导通，控制导通功率半导体器件A0，同时控制高速机械开关合闸，所述断路器用一组单向全控型功率半导体器件就完成分断双向电流（参见说明书第[0124]段）；
以电流从S1流向S2为例，系统正常运行，电流全部从主电流电路流过，其中系统额定电流为I0，所述半导体器件A1至A5处于关断状态，t0时刻，系统发生短路故障，主电流电路电流开始上升，在t0和t1 间，当超过系统短路阈值时，控制导通第一、第三和第五功率半导体器件A1、A3、A5，电流转移电路支路1-5-3导通，t1时刻，控制功率半导体器件A0关断主电流电路电流，主电流电路电流开始减小，流经主电流电路的电流向电流转移电路支路1-5-3转移，t2时刻，高速机械开关电流（相当于主电路电流）全部转移至第一、第三和第五功率半导体器件 A1、A3、A5组成的支路，此时控制高速机械开关无弧打开，形成断口，在t2至t3间，电流转移电路支路1-5-3承受全部短路电流，待短路电流上升至阈值，在t3时刻，控制具有可关断电流能力的第五功率半导体器件A5关断电流转移电路支路1-5-3中的电流，t3至t4间，第五功率半导体器件A5关断电流时会在断路器两端产生过电压，达到了过电压限制电路的导通阈值，过电压限制电路导通，电流开始向过电压限制电路转移，由于过电压限制电路的电压钳位作用，断路器两端电压上升幅度很小，t4时刻，电流转移电路支路1-5-3中的电流全部转移至过电压限制电路，第一、第三功率半导体器件A1、A3断开，此时断路器两端的电压达到最高值，为开断过程中断路器两端过电压峰值，此后，过电压限制电路中的电流将开始下降，断路器两端的电压也开始缓慢下降，当系统电流小于过电压限制电路的最小导通电流1mA时，过电压限制电路关闭，过电压限制电路两端电压迅速下降，t5时刻，过电压限制电路中的电流为0，断路器开断完成，断路器两端的电压降为系统电压；
当电流方向为从S2向S1，开断过程如下：系统正常运行，电流全部从主电流电路流过，系统额定电流为I0，所述半导体器件A1至A5处于关断状态，t0时刻，系统发生短路故障，主电流电路电流开始上升，在t0和t1间，当超过系统短路阈值时，控制导通第四、第五和第二功率半导体器件A4、A5和A2，电流转移支路4-5-2导通，t1时刻，控制功率半导体器件A0关断主电流电路电流。主电流电路电流开始减小，流经主电流电路的电流向支路4-5-2转移，t2时刻，高速机械开关电流（相当于主电路电流）全部转移至功率半导体器件A4、A5和A2组成的支路，此时控制高速机械开关无弧打开，形成断口，在t2至t3间，支路4-5-2承受全部短路电流，待短路电流上升至阈值，在t3时刻，控制具有可关断电流能力的功率半导体器件A5关断支路4-5-2中的电流，t3至t4间，A5关断电流时会在断路器两端产生过电压，达到了过电压限制电路的导通阈值，过电压限制电路导通，电流开始向过电压限制电路转移，由于过电压限制电路的电压钳位作用，断路器两端电压上升幅度很小，t4时刻，支路4-5-2中的电流全部转移至过电压限制电路，第二、第四功率半导体器件A2、A4断开，此时断路器两端的电压达到最高值，为开断过程中断路器两端过电压峰值，此后，过电压限制电路中的电流将开始下降，断路器两端的电压也开始缓慢下降，当系统电流小于过电压限制电路的最小导通电流1mA时，过电压限制电路关闭，过电压限制电路两端电压迅速下降，t5时刻，过电压限制电路中的电流为0，断路器开断完成，断路器两端的电压降为系统电压。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：（1）该直流断路器为磁脉冲转移式；转移电流电路还包括电路5，所述电路5包括原边电感器、副边电感器、储能元件，第八导通控制件，所述原边电感器和副边电感器组成互感器，储能元件与第八导通控制件串联后与副边电感器并联，所述电路5用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向第一转移电流支路或者第二转移电流支路转移，通过在转移电流电路中串联互感器，控制互感器与直流系统隔离的原边侧的电容放电产生脉冲电流，在与直流系统连接的互感器副边侧感应出脉冲电流来转移高速机械开关中的电流，产生电流过零点，以实现电容充电单元与直流系统的隔离，显著减小充电单元的电压等级与体积，提高开断的可靠性；且电路5参与形成第一和第二转移电流支路，参与电流的转移，电流的流向从第一接入端S1流向第二接入端S2的情况下，系统正常运行时，储能元件预充电，第八导通控件处于关断状态，t0时刻，发生短路故障且超过系统短路阈值时，控制第八导通控件导通，t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路逐渐向转移电流支路：电路3-6-5-2转移，主电流电路电流减小，电流的流向从第二接入端S2流向第一接入端S1的情况下，系统正常运行时，储能元件预充电，第八导通控件处于关断状态，t0时刻，发生短路故障且超过系统短路阈值时，控制第八导通控件导通，t1时刻，储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路逐渐向转移电流支路：电路4-6-5-1转移，主电流电路电流减小；（2）所述第三导通控件、第四导通控件、第五导通控件、第六导通控件均包括下述任一或其组合：真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关；（3）直流断路器投入过程包括S102、控制第一导通控件合闸，由于此时第二导通控件没有导通，合闸过程不会出现电弧，系统电压在第二导通控件两端；S103、主电流电路高速机械开关合闸完成后，控制第二导通控件导通；（4）所述第二导通控件包括具有单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成。基于上述区别技术特征，独立权利要求1实际解决的技术问题是：在电流转移过程中利用磁脉冲加速主电流电路的电流过零以及简化直流断路器的控制。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种适用于混合式直流断路器的电流转移装置（参见说明书第[0007]-[0020]，[0034]-[0050]段，图3，5），该电流转移装置300（相当于电路5）包括预充电电容301（相当于储能元件）、快速导通开关302（相当于第八导通控件）、原边线圈303和副边线圈304，原边线圈303和副边线圈304在电气上相互耦合，例如二者为同轴分层绕制的两个线圈，即原边线圈和副边线圈组成互感器，预充电电容301通过快速导通开关302与原边线圈303构成电气回路；图5中的副边线圈504连接在混合直流断路器的固态直流断路器支路（相当于转移电流支路）中，电流转移装置与固态直流断路器串联；当出现短路故障时，快速导通开关导通，即正常运行时，预充电电容预充电，快速导通开关处于关断状态，快速导通开关导通时，预充电电容通过原边线圈放电，在副边线圈中激发出时变磁通，并感应出电动势，从而强迫混合式直流断路器中流过机械开关支路（相当于主电流电路）的电流过零，机械开关熄灭电弧，电流被转移至固态直流断路器支路（相当于储能元件、第八导通控件和原边电感器形成放电回路，同时在副边电感器中感应出电流，主电流回路逐渐向转移电流支路转移）；在降低断路器运行损耗及成本的前提下，保证电流从机械开关支路可靠转移至固态直流断路器支路。由此可见，大部分该区别技术特征已经被对比文件2所公开，且其在对比文件2中所起的作用与其在权利要求1中所起的作用相同，都是在电流转移过程中加速主电流电路的电流过零，即对比文件2给出了结合的技术启示。而对于“电容充电单元与直流系统的隔离，显著减小充电单元的电压等级与体积，提高开断的可靠性，电路5参与形成第一和第二转移电流支路，参与电流的转移”，对比文件2已经公开了“该电流转移装置连接在固态直流断路器支路即转移电流支路中，从而在副边线圈中激发出时变磁通且感应出电动势，以强迫混合式直流断路器中流过机械开关支路的电流过零灭弧”，在此基础上，在将对比文件2中的“该电流转移装置”结合到对比文件1的双向分断桥式断路器的转移电流电路中时，为了使对比文件2中的“该电流转移装置”在电流从S1到S2或从S2到S1的双方向情况下均能发挥其加速电流转移的功能，本领域技术人员容易想到应将其放置于电流转移电路支路1-5-3和4-5-2中的共用支路中，参与电流的转移，其无需付出创造性劳动，同时实现了预充电电容与各电路构成的直流系统的隔离，使预充电电容不必承受系统电压，必然会显著减小预充电电容的电压等级与体积，提高开断的可靠性。
对于区别技术特征（2），真空触发间隙、气体触发间隙、基于电磁斥力的高速机械开关、基于高速电机驱动的机械开关、基于爆炸驱动的高速机械开关都是常见的开关类型，采用上述开关代替功率半导体器件A1-A4来形成桥式转移电流电路，为本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别技术特征（3），对比文件1的断路器在投入使用时先使所有半导体器件处于关闭状态，控制转移电流支路导通，使主电流电路两端的压降为转移电流支路半导体器件的导通压降从而实现无弧合闸，即对比文件1给出了通过使机械开关两端保持低电压，实现无弧合闸的启示，对于本领域技术人员而言，通过使与机械开关串联的第二导通控件后导通，使得第二导通控件在机械开关合闸时承受系统电压，从而机械开关无弧合闸，也是本领域技术人员的常规选择。
对于区别技术特征（4），第二导通控件位于主电流电路中，通过S1至S2方向或S2至S1方向的电流，即其为双向开关，而双向开关由具备单向导通功能的功率半导体器件反向并联组成是本领域的常用技术手段。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2对于权利要求2，对比文件1还公开了：半导体器件A2和A3串联，A1和A4串联，该两个串联的支路分别与主电流电路并联，所述半导体器件A5连接在所述半导体器件A2和A3的连接点和A1和A4的连接点之间（参见图1）。当将对比文件2的 “电流转移装置”结合到对比文件1的双向分断桥式断路器的转移电流电路中时，为了使对比文件2中的“该电流转移装置”在电流从S1到S2或从S2到S1的双方向情况下均能发挥其加速电流转移的功能，本领域技术人员容易想到应将其放置于电流转移电路支路1-5-3和4-5-2中的共用支路中，即与所述半导体器件A5串联后一起连接在所述半导体器件A2和A3的连接点和A1和A4的连接点之间。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.3对于权利要求3，对比文件2还公开了：该电流转移装置300包括预充电电容301（相当于储能元件）和快速导通开关302（相当于第八导通控件），快速导通开关可采用晶闸管或真空触发间隙。而采用超导电感来单独或与预充电电容一起作为储能元件，都为本领域技术人员的惯用技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求3也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.4对于权利要求4和5，对比文件1还公开了系统正常运行时，电流全部从主电流电路流过（参见第[0095]段），即过电压限制电路和转移电流电路中均无电流流过，过电压限制电路包括压敏电阻、氧化锌阀片组成的避雷器中的一个或任意多个的组合（参见第[0070]段），在图1-11中过电压限制电路与主电流电路并联，在图12中过电压限制电路与第五功率半导体器件A5并联。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求4和5也都不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人答复复审通知书时提出的意见陈述，合议组认为：（1）将本申请的转移电流电路和对比文件1的转移电流电路整体进行比较，区别在于电路5，用于在发生短路故障时放电，以加速主电流电路向转移电流支路转移，而上述区别技术特征被对比文件2公开，且作用相同，对于本领域技术人员而言，会有动机地将对比文件2与对比文件1结合以解决加速主电流电路的电流过零的技术问题；（2）对比文件2公开了一种电流转移装置，其作用为在电流转移过程中加速主电流电路的电流过零，在将对比文件2中的电流转移装置结合到对比文件1的双向分断桥式断路器的转移电流电路中时，本领域技术人员容易想到将其放置于电流转移电路支路1-5-3和4-5-2中的共用支路中，从而实现预充电电容与各电路构成的直流系统的隔离，使预充电电容不必承受系统电压，必然会显著减小预充电电容的电压等级与体积，提高开断的可靠性（参见权利要求1的评述）。
综上，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予支持。
基于以上事实和理由，合议组现依法作出以下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年10月25日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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