发明创造名称：一种确定交流输电线路交叉架设区域无线电干扰的方法
外观设计名称：
决定号：189453
决定日：2019-09-06
委内编号：1F268549
优先权日：
申请（专利）号：201410023081.7
申请日：2014-01-17
复审请求人：国家电网公司 中国电力科学研究院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：孙毅
合议组组长：何晓兰
参审员：王晓萍
国际分类号：G01R31/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，该区别技术特征属于本领域的公知常识，并且该权利要求的技术方案并没有由于该区别技术特征而具有预料不到的技术效果，则该项权利要求相对于该对比文件和本领域公知常识的结合没有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410023081.7，名称为“一种确定交流输电线路交叉架设区域无线电干扰的方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请日为2014年01月17日，公开日为2015年07月22日，申请人为国家电网公司。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月29日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：本申请权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定中涉及如下1篇对比文件：
对比文件1：“特高压交流输电线路电磁环境研究”，王晓燕，中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑，第11期，第35-42页，77-84页，81-86页，公开日为2011年11月15日。
驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日提交的说明书第1-112段、说明书附图、说明书摘要、摘要附图；于2017年8月14日提交的权利要求第1项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种确定交流输电线路交叉架设区域无线电干扰的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)确定三维模型；
(2)确定每相导线表面电场强度；
(3)确定所述每相导线的激发函数；
(4)确定交叉跨越区域内任一点的无线电干扰水平；
所述步骤(1)是根据给定的导线型式、导线对地高度和导线排列方式建立三维坐标系，确定模型；
所述步骤(2)中的电场强度通过静电场理论确定；
任意一点所述电场强度通过式(1)确定：
式中，ρ′l表示线电荷密度，l'为线电荷长度，ε为εr×ε0，εr为相对介电常数，ε0为8.85×10-12F/m，为空间任一点矢量，为线电荷矢量；
所述线电荷为平行Z轴方向的无限长直线，用L表示，设L上的点L1坐标(x‘，y‘，z‘)的方程为：空间任意一点的坐标为(x，y，z)；
若ρ′l为均匀分布线电荷，将线电荷L1坐标代入式(1)，得到三维空间均匀分布线电荷的电场强度计算公式(2)；
令k＝(x-a)2 (y-h)2，则
根据式(3)得到平行Z轴方向的无限长直导线三维空间任意一点的电场强度；
当所述线电荷L2的坐标(x‘，y‘，z‘)的方程为：
空间任意一点的坐标为(x，y，z)，则所述式(3)变为式(4)：
令则式(4)变为式(5)：
所述步骤(3)中的激发函数通过式(6)确定：
Γ大雨＝70-(585/gmax) 35lg(d)-10lg(n) (6)
式中：gmax——子导线最大表面电位梯度有效值，单位为kV/cm；
d——子导线直径，单位为cm；
n——分裂导线数。
通过式(7)确定导线中的电晕脉冲电流：
电晕脉冲电流[i0]＝[C][Γ]/2πε0 (7)
式中：C——导线电容矩阵；
Γ——激发函数；
第1相导线电晕时，[Γ]＝[Γ,0,0]T；通过模变换，所述电晕脉冲电流转换成模电流：
[i0m]＝[N]-1[i0] (8)
[N]为模转换矩阵，[N]-1[N]＝1，m＝1，2，3，根据计算，三相导线排列方式不同，[N]的元素有差别；
当电流注入导线后，由注入点向两边传播，向参考点传播的电流为：
其中Lm＝αm jβm为传播常数，由[B]＝[Y][Z]的特征值得到，[Y] 和[Z]分别为线路的并联导纳矩阵和串联阻抗矩阵，把计算的模传播电流反变换成相电流：
[i(x)]＝[N][im(x)] (10)
通过所述相电流确定每相产生的无线电干扰；
每相产生的无线电干扰通过式(11)确定：
式中，h——载流导体的高度；
I——相电流；
y——测点到导线对地投影的距离；
p——磁场穿透深度；
所述步骤(4)中的无线电干扰水平通过式(12)确定：
三相单回线路的无线电干扰场强
式中：Ea、Eb——指线路三相中两相较大的场强值，单位为dB/(μV/m)；当某一相的场强比其余两相至少大3dB,那么忽略其余两项场强，三相单回线路的无线电干扰场强为最大的一相的场强；
同杆架设的多回路线路的无线电干扰场强为同名相导线产生的场强几何相加，形成叠加后的三相Ea，Eb，Ec。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1相比，其区别特征在于：还根据给定的导线型式建立三维坐标系，每相产生的无线电干扰通过式（11）确定：
式中，h——载流导体的高度； I——相电流； y——测点到导线对地投影的距离； p——磁场穿透深度。上述区别属于在对比文件1公开的公式基础上可以根据实际测量位置的高度而调整得到的。因此，权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备创造性。
申请人国家电网公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年12月13日向国家知识产权局提出了复审请求，未提交申请文件修改替换页。
复审请求人认为：（1）本申请的技术主题与对比文件1的不同，本申请的技术主题是“一种确定交流输电线路交叉架设区域无线电干扰的方法”，而对比文件1的技术主题是“特高压交流输电线路电磁环境研究”，显然本申请是一种“方法”，对比文件1是“环境”；（2）对比文件1公开的内容不能必然直接唯一得到权利要求1的公式（1）。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月19日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持原驳回决定。
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2019年07月09日向复审请求人发出复审通知书，指出：相比于对比文件1，权利要求1具有区别：每相产生的无线电干扰通过式(11)确定：
。对此，对比文件1公开了载流导线在对地投影距离y处产生的电场计算公式，参见公式（2-43），对于本领域技术人员来说，可以根据实际需要来调整测量位置高度，当实际测量位置的高度为0时，对比文件1的公式（2-43）会转换成上述区别中的公式（11）。因此，权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于复审请求人的意见，合议组认为：（1）“特高压交流输电线路电磁环境研究”是对比文件1的论文题目，其摘要明确记载该论文的内容包括“特高压输电线路交叉跨越方式下输电线路电磁环境特征参数模型建立、计算和测量工作。结合工程实际，建立三维空间输电线路电磁环境特征参数计算模型，完成特高压输电线路和超高压输电线路交叉跨越区域线路的测量，利用模型分析影响电磁环境参数的各种因素，提出改善交叉跨越方式下输电线路电磁环境的方法”，以及论文的第四章为特高压交流线路交叉跨越区域电磁环境研究，其中的第4.3节为交叉跨越区域无线电干扰分布特性；即对比文件1公开了本申请主题。（2）对比文件1的第4.1.1节记载的公式（4-1）与权利要求1的公式（1）完全相同，字母的中文释义也相同，虽然对比文件1第4.1.1节未对所有的字母的中文释义进行解释，但是参考对比文件1的第3.3.1节和第2.1.1节可以直接地、毫无疑义地确定其他字母的中文释义。
复审请求人于2019年08月26日提交了意见陈述书，未提交申请文件修改替换页。复审请求人认为：电场强度和电位梯度不相当，因此，对比文件1的“首先计算各导线表面电位梯度”不能对应于权利要求1的确定每相导线表面电场强度。
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
由于在复审阶段，复审请求人没有提交申请文件修改替换页，因此，本决定所针对的文本和驳回决定所针对的文本相同，即复审请求人于申请日提交的说明书第1-112段、说明书附图、说明书摘要、摘要附图；于2017年8月14日提交的权利要求第1项。。
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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，该区别技术特征属于本领域的公知常识，并且该权利要求的技术方案并没有由于该区别技术特征而具有预料不到的技术效果，则该项权利要求相对于该对比文件和本领域公知常识的结合没有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性。
具体到本案：
权利要求1请求保护一种确定交流输电线路交叉架设区域无线电干扰的方法，对比文件1为最接近现有技术，其公开了一种基于交叉区域无线电干扰模型建立而确定最终交叉跨域区域无线电干扰场的方法（参见摘要和正文第2-6章），与本申请属于相同的技术领域：
根据特高压交流试验示范工程建设中出现的线路交叉跨越情况,建立特高压输电线路交叉跨越区域三维空间工频电场、工频磁场、无线电干扰三个特征参数模型。依据模型分析线路对地高度、两条线路之间的相对高度、导线相序排列对工频电场、工频磁场、无线电干扰分布情况的影响。选择特高压交流试验示范工程输电线路与50OkV输电线路交叉点进行工频电场、工频磁场、无线电干扰水平测量。对比计算数据和测量结果,验证模型的正确性,分析影响特征参数分布的因素,给出改善特高压输电线路线路交叉跨越区域电磁环境特征参数的方法（参见第11页）。
第3章中已经详细讨论的无线电干扰的传播原理,基于建立三维空间无线电干扰场强计算公式。相互靠近的线路之间存在自感、互感、自电容和互电容,因此对于交叉区域的两条线路来说,它们的导纳和阻抗矩阵必然与非交叉区域不同。若以交叉点为零点,两条线路距离交叉点的直线距离为变量x,如图4.12所示。
两条线路构成的导纳和阻抗矩阵[Y]和[Z]是x的函数,而非均匀分布因此不能够采用(3-11)中积分公式。理论上可以将导线细分为单位长度小单元,计算每组小单元之间的导纳矩阵和阻抗矩阵、衰减常数及表面电位梯度,将各参数代入(3-10)中计算,然后将这些单元计算结果相加得到对应(3-11)中的电场E。但是这样求解无线电干扰水平需要确定单元个数且计算量很大,为此进行以下处理:
首先计算各导线表面电位梯度（对应于权利要求1的确定每相导线表面电场强度）。
第二步是计算激发函数（对应于权利要求1的确定所述每相导线的激发函数）。
第三步计算导纳矩阵[Y]和阻抗矩阵[Z]。
最后计算无线电干扰场分布（对应于权利要求1的确定交叉跨越区域内任一点的无线电干扰水平）。（参见第68-71页）
为了研究交叉区域电场分布特性,首先将电场计算模型拓展到三维空间（对应于权利要求1的确定三维模型）。根据静电场理论,线电荷分布情况下媒介中任意一点电场强度的表达式为:
（对应于权利要求1的公式（1））
式中, ρ′l表示线电荷密度,线电荷空间分布情况见图4-1。（其中，对比文件1的3.3.1激发函数的简化计算方法公开了“大地的相对介电常数为1(即土壤的)”，而在本领域是个常见的函数，为真空中的介电常数（参见对比文件1的第3.3.1节）；即可以直接地、毫无疑义地确定公式（4-1）中的ε为εr×ε0，εr为相对介电常数，ε0为8.85×10-12F/m。根据对比文件1的2.1.1计算模型图2.1和公式（2-7）公开了“r为线电荷到场点A的距离”和公式（2-17）-（2-19），可以直接地、毫无疑义地确定公式（4-1）中的为线电荷矢量，为空间任一点矢量），线电荷为平行Z轴方向的无限长直线,用L表示,设Ll坐标方程为: 空间任意一点的坐标为(x，y，z)。
若ρ′l为均匀分布线电荷,将线电荷Ll坐标代入式(4-1),可以得到三维空间均匀分布线电荷的电场强度计算公式,见式(4-2)。
（对应于权利要求1的公式（2））
令k＝(x-a)2 (y-h)2，则
（对应于权利要求1的公式（3））
根据式(4-3)可以得到特定坐标形式下,无限长直导线三维空间任意一点的电场强度。
下面改变线电荷L2的坐标(见图4.2),设L2的方程为:
空间任意一点的坐标为(x,y,z)。式(4-2)变为式(4-4)
（对应于权利要求1的公式（4））
将式(4-4)整理成式(4-3)的形式,见式(4-5)
（对应于权利要求1的公式（5））
其中，
比较式(4-3)和(4-5),由于线电荷的坐标不同,E1和E2的坐标形式上发生了变化。E1在Z轴方向上没有分量, E2则包含x、y、Z三个方向上的分量。（参见第58-59页）
激发函数法是CISPR推荐的计算多分裂导线(>4分裂)高压线路无线电干扰的方法。激发函数法基于高压试验线段或电晕笼测量而得的大雨条件下的激发函数,通过一定的模量变换,得出各相导线的脉冲电流,再获得这些电流产生的场,即无线电干扰水平。计算步骤包括:激发函数的计算及气象影响的修正；根据模传播原理计算干扰场强的分布。
l)激发函数计算及气象修正
大雨天气条件下的激发函数采用下式计算:
Γ大雨＝70-(585/gmax) 35lg(d)-10lg(n) （2-35）
（对应于权利要求1的公式（6））
式中，gmax：子导线最大表面电位梯度有效值，kV/cm；d：子导线直径，m；n：分裂导线数。（其中的参量gmax和d都体现了权利要求1的导线型式，即对比文件1公开了权利要求1的“根据给定的导线型式、导线对地高度和导线排列方式建立三维坐标系，确定模型”）
2)电晕电流的传播
由上述激发函数可求出导线中的电晕脉冲电流,而这种电流是产生干扰场强的来源，可由下式计算：[i0]＝[C][Γ]/2πε0 （2-38）
（对应于权利要求1的公式（7））
式中，C为导线电容矩阵：Γ为激发函数，第1相导线电晕时 [Γ]＝[Γ,0,0]T。通过模变换，电晕电流转换成模电流:
[i0m]＝[N]-1[i0]，m=1,2,3 （2-39）（对应于权利要求1的公式（8））
[N]为模转换矩阵，[N]-1[N]＝1，根据计算，三相导线排列方式不同，[N]的元素有一定差别。
电流注入导线后,由注入点向两边传播,向参考点传播的电流为
（对应于权利要求1的公式（9））
其中Lm＝αm jβm为传播常数，由[B]＝[Y][Z]的特征值得到，[Y]和[Z]分别为线路的并联导纳矩阵和串联阻抗矩阵，把计算的模传播电流反变换成相电流
[i(x)]＝[N][im(x)] （2-41）（对应于权利要求1的公式（10））
3)无线电干扰场强计算
载流导体周围存在磁场H，高频电场和磁场存在一定的关系，磁场强度(无线电干扰)与电流的关系可以确定，所以载流导线在对地投影距离y处产生的电场为:
（2-43）
式中，h：载流导体的高度(即导线的实际高度,或最低高度)；
h1：测量位置高度；
y：测点到导线对地投影的距离；
p：磁场穿透深度。
三相导线的场强E1（y）， E2（y）， E3（y）按以下原则相加合成线路的干扰场强:
当Ea（y）- Eb（y）3dB时, E（y）= Ea（y）。否则，（对应于权利要求1的公式（12））；其中Ea(y),Eb(y)为两个较大的计算场强（参见第27-29页）。
相比于对比文件1，权利要求1具有区别：每相产生的无线电干扰通过式(11)确定：
基于上述区别，权利要求1实际解决的技术问题是如何简化计算方式。
对此，对比文件1公开了载流导线在对地投影距离y处产生的电场计算公式，参见公式（2-43），对于本领域技术人员来说，可以根据实际需要来调整测量位置高度，当实际测量位置的高度为0时，对比文件1的公式（2-43）会转换成上述区别中的公式（11）。
对复审请求人相关意见的评述
权利要求1限定了“所述步骤(2)中的电场强度通过静电场理论确定；任意一点所述电场强度通过式(1)确定”，而对比文件1公开的“根据静电场理论,线电荷分布情况下媒介中任意一点电场强度的表达式（4-11）”中的公式（4-11）和权利要求1的公式（1）完全相同，可见，对比文件1中的“计算各导线表面电位梯度”步骤中就是使用电场强度作为参量的。因此，复审请求人的上述意见合议组不能支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月29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,请求人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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