智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆及制造方法-复审决定


发明创造名称:智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆及制造方法
外观设计名称:
决定号:195103
决定日:2019-11-14
委内编号:1F263203
优先权日:
申请(专利)号:201610533551.3
申请日:2016-07-07
复审请求人:远东电缆有限公司 新远东电缆有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:高明月
合议组组长:李婧
参审员:史永生
国际分类号:H01B13/02,H01B13/06,H01B13/22,H01B9/02,H01B7/282,H01B5/08,H01B7/20,H01B7/28
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征,针对其中部分区别技术特征,已有的其它对比文件也没有给出将该区别技术特征应用于该最接近现有技术的对比文件以解决该权利要求实际解决的技术问题的启示,该区别技术特征也不是本领域的公知常识,并且该区别技术特征的引入使得该权利要求的技术方案取得了有益的技术效果,则该项权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610533551.3,名称为“智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆及制造方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为远东电缆有限公司和新远东电缆有限公司。本申请的申请日为2016年07月07日,公开日为2016年10月26日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门审查员于2018年07月04日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请日2016年07月07日提交的说明书摘要、说明书第1-45段、摘要附图、说明书附图;2018年04月08日提交的权利要求第1-7项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一:确定电缆结构由内至外依次为导体(1)、半导电带(2)、挤包半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5)、半导电缓冲阻水带(6)、挤包皱纹铝护套(7)、沥青防腐层(8)、MDPE外护套(9)和挤包半导电PE外电极(10);导体(1)为五分割外围股线和位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合,采用AutoCAD绘制导体分割截面图,设计股线压轮;
步骤二:根据GB/T 22078-2008标准,按照导体中最小单线根数,20℃时导体直流电阻最大值,由电阻公式R=ρL/S,ρ为选择的单丝的电阻率,L为1000m,S为截面积;计算截面积S;
步骤三:采用一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带绕包在导体(1)外部,作为半导电带(2),其搭盖率为25%-35%;
步骤四:采用HCCV三层共挤工艺在半导电带(2)外挤出半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5);使用脱气盘收线后放入烘房进行脱气,脱气天数为20~21天,脱气温度为65~75℃,脱气时间到,关闭热源,停放24小时;
步骤五:采用两层半导电缓冲阻水带绕包在半导电绝缘屏蔽层(5)外,作为半导电缓冲阻水带(6),搭盖率为45%~50%;
步骤六:采用连续挤包皱纹铝护套工艺在半导电缓冲阻水带(6)外部挤包皱纹铝护套(7);
步骤七:采用双层共挤生产线,在皱纹铝护套(7)外部涂覆沥青防腐层(8),MDPE外护套(9)及半导电PE外电极(10)同时挤出;
所述步骤四的HCCV三层共挤工艺中,根据半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)和半导电绝缘屏蔽层(5)材料的挤出性能设计挤出温度,使用导体预热装置,采用在线测偏仪检测电缆偏心情况,氮气压力充足,上下牵引旋转米数及补偿系数根据不同规格进行调整,预调偏心为上下略大于左右
2. 根据权利要求1所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤二中导体(1)中的单丝采用双头连退铜大拉机拉制,丝径控制公差±0.01mm,断裂伸长率≥30%;采用91盘框绞机将单丝绞合为股线。
3. 根据权利要求2所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤二中,导体分割为中心股线和外围股线,外围股线与中心股线进行成缆时外径控制公差±0.5mm,成缆节距与股线预扭节距相同,成缆时同步 绕包步骤三中的一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带;。
4. 根据权利要求3所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤四的挤包半导电导体屏蔽层(3)、超净XLPE绝缘层层(4)和超光滑半导电绝缘屏蔽层层(5)的厚度分别为2.2mm、31.0mm和1.5mm。
5. 根据权利要求4所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤六的连续挤包皱纹铝护套轧纹深度确保有间隙;所述步骤七中MDPE外护套(9)厚度为6.0mm,半导电PE外电极(10)厚度为0.4mm。
6. 智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其特征在于:由内至外依次为导体(1)、半导电带(2)、半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5)、半导电缓冲阻水带(6)、皱纹铝护套(7)、沥青防腐层(8)、MDPE外护套(9)和半导电PE外电极(10);所述半导电带(2)为一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带,搭盖率为25%-35%;所述半导电缓冲阻水带(6)为两层搭盖率为45%~50%的半导电缓冲阻水带绕包;所述导体(1)为五份割外围股线和位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合。
7. 根据权利要求6所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其特征在于:所述半导电导体屏蔽层(3)、超净XLPE绝缘层层(4)、超光滑半导电绝缘屏蔽层层(5)、MDPE外护套(9)和半导电PE外电极(10)的厚度分别为2.2mm、31.0mm、1.5mm、6.0mm和0.4mm。”
驳回决定认为:权利要求1要求保护的一种智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法相对于对比文件1(CN205069203U,授权公告日为2016年03月02日)的区别技术特征是:(1)该电缆为智慧能源用,且生产工艺为HCCV,且本申请的电缆制造步骤四为采用HCCV三层共挤工艺在半导电带外挤出半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层、半导电绝缘屏蔽层,使用脱气盘收线后放入烘房进行脱气,脱气天数为20~21天,脱气温度为65~75℃,脱气时间到,关闭热源,停放24小时,每股股线均由多根单丝绞合,采用AutoCAD绘制导体分割截面图,设计股线压轮;所述步骤四的HCCV三层共挤工艺中,根据半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层和半导电绝缘屏蔽层材料的挤出性能设计挤出温度,使用导体预热装置,采用在线测偏仪检测电缆偏心情况,氮气压力充足,上下牵引旋转米数及补偿系数根据不同规格进行调整,预调偏心为上下略大于左右;(2)步骤一中电缆结构的半导电缓冲阻水层为带状、皱纹铝护套为挤包方式、外护套的非金属材料为MDPE、半导电外电极材料为PE,且该电缆皱纹铝护套和MDPE外护套之间还有一层沥青防腐层;步骤二中导体的具体选择标准;步骤三中半导电带的具体组成及其搭盖率;步骤五中半导电阻水带的具体结构及其搭盖率;步骤六中皱纹铝护层采用挤包工艺;步骤七中采用采用双层共挤生产线在皱纹铝护套外部涂覆沥青防腐层,MDPE外护套及半导电PE外电极同时挤出。基于上述区别技术特征,可以确定本申请所要解决的技术问题是:如何提高电缆的超高压性能和防腐性能。针对区别技术特征(1),对比文件2 (CN101499336A,公开日期为2009年08月05日)公开了交联聚乙烯的绝缘料和内、外半导电屏蔽料三层共挤及交联,而步骤三采用悬链式(相当于CCV工艺)三层共挤交联机组,导体由多根单丝绞合;在对比文件2的基础上,进一步选择HCCV共挤工艺也是本领域的常规选择,其余未被公开的特征均是本领域技术人员容易想到的或者是本领域常规技术手段。针对区别技术特征(2),是本领域技术人员容易想到的或者是本领域常规技术手段或者是本领域常规选择。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和常规技术手段得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2-5的附加技术特征是本领域技术人员的常规选择或者是适应性选择或者是本领域技术人员容易想到的,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求2-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求6要求保护的一种智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆相对于对比文件1的区别技术特征是:该电缆为智慧能源用,且生产工艺为HCCV,且该电缆结构中的半导电缓冲阻水层为带状、皱纹铝护套为挤包方式、外护套的非金属材料为MDPE、半导电外电极材料为PE,且该电缆皱纹铝护套和MDPE外护套之间还有一层沥青防腐层;所述半导电带为一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带,搭盖率为25%-35%;所述半导电缓冲阻水带为两层,搭盖率为45%~50%,每股股线均由多根单丝绞合。可以确定本申请所要解决的技术问题是:如何提高电缆的超高压性能和防腐性能。针对该区别技术特征,对比文件2公开了交联聚乙烯的绝缘料和内、外半导电屏蔽料三层共挤及交联,而步骤三采用悬链式(相当于CCV工艺)三层共挤交联机组;上述区别技术特征在对比文件2中所起的作用与本申请相同,都是为了改善交联电缆绝缘的热应力,使电缆的寿命更长。其余未被公开的特征均是本领域技术人员容易想到的或者是本领域常规技术手段。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和常规技术手段得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求7的附加技术特征是本领域技术人员根据电缆实际尺寸和使用需求而做出的常规选择;因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月18日向国家知识产权局提出了复审请求,没有修改申请文件。复审请求人认为:1)一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带绕包在导体外部,作为半导电带并不是本领域的常规选择。半导电特多龙带作为绕包半导电带,具有很高的强度,绑扎更紧密,使用一层半导电尼龙带和一层半导电特多龙带,不属于单纯的叠加,能够提高线芯各层的界面平整度。权利要求5中间隙的设置不是本领域惯用技术手段。2)对比文件1中心单元为松套管和导体用金属单丝,松套管仅用于保护光纤,不具有载流能力;本申请采用分割导体,中心单元采用圆形紧压绞合导体,具有载流能力,导体的结构有利于后续的三层共挤工序。3)本申请皱纹铝护套采用挤包工艺,对比文件1是绕包,本申请的方案具有价格便宜、材料利用率高、生产效率高、产品质量好等优点。4)对比文件2是CCV,本申请是HCCV,两者工艺不同,从CCV不容易想到HCCV。在本申请HCCV工艺中,“脱气工艺脱气天数20-21天,脱气温度65-75度,脱气时间到,关闭热源,停放24小时”以及“预调上下差值略大于左右差值”不是本领域惯用技术手段。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月23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认为:(1)HCCV工艺只是一条生产线工艺,是2006年远东公司在德国引进的一条生产线,属于现有技术(以上来自电缆网讯);另外复审请求人在意见陈述中认为HCCV工艺生产的电缆比CCV工艺的生产的电缆绝缘层厚度更厚,因此绝缘层在生产过程中需要更好的控制偏心度和圆度,但是不管绝缘层是厚或者薄,偏心度都是体现工艺水平的重要标志(参见《电线电缆制造工艺》,第2章第23页第5段,武卫莉,哈尔滨工业大学出版社),而关于偏心度的控制,仅在本申请的说明书中做了简单记载;(2)脱气工艺参数都是本领域技术人员可以通过有限实验得出,不需要付出创造性劳动。因而坚持原驳回决定。
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03月21日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1要求保护的一种智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法相对于对比文件1的区别技术特征是:1)该电缆为智慧能源用;2)生产工艺为HCCV,且电缆制造步骤四采用HCCV三层共挤工艺在半导电带外挤出半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层、半导电绝缘屏蔽层,使用脱气盘收线后放入烘房进行脱气,脱气天数为20~21天,脱气温度为65~75℃,脱气时间到,关闭热源,停放24小时;HCCV三层共挤工艺中,根据半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层和半导电绝缘屏蔽层材料的挤出性能设计挤出温度,使用导体预热装置,采用在线测偏仪检测电缆偏心情况,氮气压力充足,上下牵引旋转米数及补偿系数根据不同规格进行调整,预调偏心为上下略大于左右;3)导体包括位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合,采用AutoCAD绘制导体分割截面图,设计股线压轮;根据GB/T22078-2008标准,按照导体中最小单线根数,20℃时导体直流电阻最大值,由电阻公式R=ρL/S,ρ为选择的单丝的电阻率,L为1000m,S为截面积;计算截面积S;4)采用一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带绕包在导体外部,作为半导电带,其搭盖率为25%-35%;半导电缓冲阻水带采用两层,搭盖率为45%~50%;皱纹铝护套为挤包方式、外护套的非金属材料为MDPE、半导电外电极材料为PE,且该电缆皱纹铝护套和MDPE外护套之间还有一层沥青防腐层;MDPE外护套及半导电PE外电极采用双层共挤生产线同时挤出。基于上述区别技术特征,本申请所要解决的技术问题是:选择超高压XLPE电缆的生产方式和应用场合,提高电缆阻水绝缘性能。针对区别技术特征1),本领域技术人员根据实际需要,将超高压XLPE电缆应用于智慧能源领域是容易想到的。针对区别技术特征2),对比文件2公开了可以采用CCV工艺制备电力电缆。当需要制备高压或超高压电力电缆时,本领域技术人员容易想到也可以使用CCV工艺。区别技术特征2)中HCCV交联工艺是本领域使用德国Troester公司制造的110-500kV悬链式交联电缆生产线时常用的设置。针对区别技术特征3),是本领域惯用技术手段或者是本领域技术人员基于实际需要容易想到的设置方式。针对区别技术特征4),是本领域惯用技术手段或者是本领域技术人员容易想到的,引用了公知常识性证据“《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月”。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2-4的附加技术特征是本领域惯用技术手段或者是本领域技术人员容易想到的,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求2-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求5的附加技术特征是本领域技术人员惯用技术手段或者是是本领域技术人员根据电缆的实际尺寸和绝缘性能及电性能通过有限的试验容易进行选择的。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求6要求保护的一种智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆相对于对比文件1的区别技术特征是:1)该电缆为智慧能源用;2)电缆生产工艺为HCCV;3)半导电带为一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带,搭盖率为25%-35%;所述半导电缓冲阻水带为两层,搭盖率为45%~50%;导体包括位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合;皱纹铝护套和MDPE外护套之间还有一层沥青防腐层;外护套的非金属材料为MDPE、半导电外电极材料为PE。基于上述区别技术特征,本发明所要解决的技术问题是:选择超高压XLPE电缆的生产方式和应用场合,提高电缆阻水绝缘性能。针对区别技术特征1),本领域技术人员根据实际需要,将超高压XLPE电缆应用于智慧能源领域是容易想到的。针对区别技术特征2),对比文件2公开了可以采用CCV工艺制备电力电缆。当需要制备高压或超高压电力电缆时,本领域技术人员容易想到也可以使用CCV工艺,即HCCV工艺。针对区别技术特征3),是本领域惯用技术手段或者是本领域技术人员容易想到的,引用了公知常识性证据“《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月”。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求7的附加技术特征是本领域技术人员根据电缆的实际尺寸和绝缘性能及电性能通过有限的试验容易进行选择的;因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人陈述意见的1)-3),相关特征均为本领域惯用技术手段或者是本领域技术人员在公知常识的基础上容易想到的;针对复审请求人陈述意见的4),对比文件2公开了可以采用CCV工艺制备电力电缆。当需要制备高压或超高压电力电缆时,本领域技术人员容易想到也可以使用CCV工艺,即HCCV工艺;其相关的工艺参数是本领域使用德国Troester公司制造的110-500kV悬链式交联电缆生产线时常用的设置。复审请求人的陈述意见不具有说服力。
复审请求人于2019年05月05日提交了意见陈述书,并修改了权利要求书。具体如下:将原权利要求4的附加技术特征“所述步骤四的挤包半导电导体屏蔽层(3)、超净XLPE绝缘层层(4)和超光滑半导电绝缘屏蔽层层(5)的厚度分别为2.2mm、31.0mm和1.5mm”以及说明书具体实施例步骤四中记载的内容“上下牵引旋转米数及补偿系数按照下述进行:截面积为400mm2/500mm2/630mm2的导体,旋转长度均为10米,补偿系数均为90%;截面积为800mm2的导体,旋转长度为11米,补偿系数为90%;截面积为1000mm2/1200mm2的导体,旋转长度均为12米,补偿系数均为90%;截面积为1600mm2的导体,旋转长度 为13米,补偿系数为90%;截面积为1800mm2/2000mm2的导体,旋转长度均为14米,补偿系数为90%;截面积为2500mm2的导体,旋转长度为16米,补偿系数为90%”补入权利要求1中。复审请求人认为:1)对比文件1公开的是500kV交联聚乙烯绝缘光纤测温电力电缆,本申请公开的是HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,两者虽然都包含了电缆,但是两者是完全不同的技术方案,且解决的技术问题、达到的技术效果也不相同。从技术手段来看,对比文件1,第一半导电层、交联聚乙烯绝缘层和半导电外屏蔽层采用的是依次挤包的方式;而本申请半导电导体屏蔽层、绝缘层和半导电绝缘屏蔽层采用HCCV三层共挤,然后在皱纹铝护套外部设置沥青防腐层、MDPE护套层和半导电PE外电极。对比文件1仅仅在说明书具体实施例部分说明了每层采用绕包或者挤包,不涉及共挤工艺,本领域技术人员不可能在对比文件1公开的内容上获得具体的工艺的改进任务,尤其对共挤工艺进行改进。2)本申请相对于对比文件1的区别技术特征至少为:A、HCCV的具体工艺;B、防水防腐层的结构和工艺;C、导体的结构和工艺;D、其他结构和工艺。基于此,本申请实际要解决的技术问题是:如何确保本发明生产的电缆绝缘偏心度以及如何提供电缆的具体生产工艺。区别特征A不是常规工艺或者容易想到的,HCCV主要用于110kV-500kV交联聚乙烯绝缘电力电缆,由于110kV-500kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的绝缘层偏厚,标称厚度为16-31mm,交联机生产过程中非常容易造成绝缘偏心度大,区别特征A的HCCV交联三层共挤工艺,导体预热温度控制,改善交联电缆绝缘的热应力,降低了交联管的温度,从而降低了电缆在交联加热段的温度,避免了高温交联,使电缆绝缘内外温差较小,避免了绝缘向导体过于收缩,向外部过于膨胀。牵引旋转速度依据电缆规格、绝缘厚度、生产速度跟踪调节,预调偏心的尺寸设定范围能进一步确保本申请生产的电缆绝缘偏心度符合标准≤5%。上述特征均未被对比文件2公开,也不是本领域惯用技术手段。区别特征B,本申请皱纹铝护套采用挤包工艺,在皱纹铝护套外部涂覆沥青防腐层,与MDPE外护套和半导电PE外电极形成防水防腐层,目的是提高HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的防水防腐性能。对比文件1是绕包,会有空隙,作为径向防水,本申请的防水性能更好;作为机械保护层对绝缘线芯起保护作用,避免外力对绝缘线芯产生破坏;作为金属屏蔽层能承受短路电流,热稳定性好。3)对比文件1采用的是中心放置光纤的结构,不可能会采用外围股线和位于中心的中心股线,也不可能说设计股线压轮。复审请求人修改的权利要求书如下:
“1. 智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一:确定电缆结构由内至外依次为导体(1)、半导电带(2)、挤包半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5)、半导电缓冲阻水带(6)、挤包皱纹铝护套(7)、沥青防腐层(8)、MDPE外护套(9)和挤包半导电PE外电极(10);导体(1)为五分割外围股线和位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合,采用AutoCAD绘制导体分割截面图,设计股线压轮;
步骤二:根据GB/T 22078-2008标准,按照导体中最小单线根数,20℃时导体直流电阻最大值,由电阻公式R=ρL/S,ρ为选择的单丝的电阻率,L为1000m,S为截面积;计算截面积S;
步骤三:采用一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带绕包在导体(1)外部,作为半导电带(2),其搭盖率为25%-35%;
步骤四:采用HCCV三层共挤工艺在半导电带(2)外挤出半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5);使用脱气盘收线后放入烘房进行脱气,脱气天数为20~21天,脱气温度为65~75℃,脱气时间到,关闭热源,停放24小时;
步骤五:采用两层半导电缓冲阻水带绕包在半导电绝缘屏蔽层(5)外,作为半导电缓冲阻水带(6),搭盖率为45%~50%;
步骤六:采用连续挤包皱纹铝护套工艺在半导电缓冲阻水带(6)外部挤包皱纹铝护套(7);
步骤七:采用双层共挤生产线,在皱纹铝护套(7)外部涂覆沥青防腐层(8),MDPE外护套(9)及半导电PE外电极(10)同时挤出;
所述步骤四的HCCV三层共挤工艺中,根据半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)和半导电绝缘屏蔽层(5)材料的挤出性能设计挤出温度,使用导体预热装置,采用在线测偏仪检测电缆偏心情况,氮气压力充足,上下牵引旋转米数及补偿系数根据不同规格进行调整,预调偏心为上下略大于左右;
所述步骤四的挤包半导电导体屏蔽层(3)、超净XLPE绝缘层层(4)和超光滑半导电绝缘屏蔽层层(5)的厚度分别为2.2mm、31.0mm和1.5mm;
上下牵引旋转米数及补偿系数按照下述进行:
截面积为400mm2/500mm2/630mm2的导体,旋转长度均为10米,补偿系数均为90%;截面积为800mm2的导体,旋转长度为11米,补偿系数为90%;截面积为1000mm2/1200mm2的导体,旋转长度均为12米,补偿系数均为90%;截面积为1600mm2的导体,旋转长度 为13米,补偿系数为90%;截面积为1800mm2/2000mm2的导体,旋转长度均为14米,补偿系数为90%;截面积为2500mm2的导体,旋转长度为16米,补偿系数为90%。
2. 根据权利要求1所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤二中导体(1)中的单丝采用双头连退铜大拉机拉制,丝径控制公差±0.01mm,断裂伸长率≥30%;采用91盘框绞机将单丝绞合为股线。
3. 根据权利要求2所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤二中,导体分割为中心股线和外围股线,外围股线与中心股线进行成缆时外径控制公差±0.5mm,成缆节距与股线预扭节距相同,成缆时同步绕包步骤三中的一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带;。
4. 根据权利要求3所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:。
5. 根据权利要求4所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤六的连续挤包皱纹铝护套轧纹深度确保有间隙;所述步骤七中MDPE外护套(9)厚度为6.0mm,半导电PE外电极(10)厚度为0.4mm。
6. 智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其特征在于:由内至外依次为导体(1)、半导电带(2)、半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5)、半导电缓冲阻水带(6)、皱纹铝护套(7)、沥青防腐层(8)、MDPE外护套(9)和半导电PE外电极(10);所述半导电带(2)为一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带,搭盖率为25%-35%;所述半导电缓冲阻水带(6)为两层搭盖率为45%~50%的半导电缓冲阻水带绕包;所述导体(1)为五份割外围股线和位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合。
7. 根据权利要求6所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其特征在于:所述半导电导体屏蔽层(3)、超净XLPE绝缘层层(4)、超光滑半导电绝缘屏蔽层层(5)、MDPE外护套(9)和半导电PE外电极(10)的厚度分别为2.2mm、31.0mm、1.5mm、6.0mm和0.4mm。”
合议组于2019年07月23日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求6保护的一种智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆相对于对比文件1的区别技术特征是:1)该电缆为智慧能源用;2)电缆生产工艺为HCCV;3)半导电带为一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带,搭盖率为25%-35%;所述半导电缓冲阻水带为两层,搭盖率为45%~50%;导体包括位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合;皱纹铝护套和MDPE外护套之间还有一层沥青防腐层;外护套的非金属材料为MDPE、半导电外电极材料为PE。基于上述区别技术特征,本发明所要解决的技术问题是:选择超高压XLPE电缆的生产方式和应用场合,提高电缆阻水绝缘性能。针对区别技术特征1),本领域技术人员根据实际需要,将超高压XLPE电缆应用于智慧能源领域是容易想到的。针对区别技术特征2),对比文件2公开了可以采用CCV工艺制备电力电缆。当需要制备高压或超高压电力电缆时,本领域技术人员容易想到也可以使用CCV工艺,即HCCV工艺。针对区别技术特征3),是本领域惯用技术手段或者是本领域技术人员容易想到的,引用了公知常识性证据“《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月”。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求7的附加技术特征是本领域技术人员根据电缆的实际尺寸和绝缘性能及电性能通过有限的试验容易进行选择的;因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的陈述意见,合议组认为:1)权利要求6-7要求保护一种智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆,仅涉及电缆层结构,未涉及到电缆制备工艺。2)高压和超高压XLPE绝缘电力电缆中,皱纹铝护套和外护套之间还有一层沥青防腐层是本领域公知常识,可参见《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月,第58页“金属套表面应有电缆沥青或热熔胶作为防腐层。涂完沥青后立即进入外护套的挤塑工序”。3)在高压和超高压XLPE绝缘电力电缆领域,当截面积较大时如大于800mm2,通常使用分割导体结构;除充油电缆和光电复合缆外,导体中心通常为实心以保证电缆抗压力、耐扭转性和圆整度,这是本领域惯用技术手段。因此本申请采用五分割导体,且其具有位于中心的中心股线是本领域技术人员基于实际需要容易想到的设置方式。股线由多根单丝绞合是本领域公知常识,可参见《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月,第59和64页。因此复审请求人针对权利要求6-7的意见陈述不具有说服力。同时提醒复审请求人:权利要求4记载“根据权利要求3所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:。”,该权利要求不是一个完整的从属权利要求,请复审请求人予以删除。
复审请求人于2019年07月23日提交了意见陈述书,并修改了权利要求书。具体如下:删除权利要求4,同时将产品权利要求修改为引用制备方法的撰写方式。复审请求人认为进行修改后的权利要求是可以被授权的。复审请求人修改的权利要求书如下:
“1. 智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一:确定电缆结构由内至外依次为导体(1)、半导电带(2)、挤包半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5)、半导电缓冲阻水带(6)、挤包皱纹铝护套(7)、沥青防腐层(8)、MDPE外护套(9)和挤包半导电PE外电极(10);导体(1)为五分割外围股线和位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合,采用AutoCAD绘制导体分割截面图,设计股线压轮;
步骤二:根据GB/T 22078-2008标准,按照导体中最小单线根数,20℃时导体直流电阻最大值,由电阻公式R=ρL/S,ρ为选择的单丝的电阻率,L为1000m,S为截面积;计算截面积S;
步骤三:采用一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带绕包在导体(1)外部,作为半导电带(2),其搭盖率为25%-35%;
步骤四:采用HCCV三层共挤工艺在半导电带(2)外挤出半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5);使用脱气盘收线后放入烘房进行脱气,脱气天数为20~21天,脱气温度为65~75℃,脱气时间到,关闭热源,停放24小时;
步骤五:采用两层半导电缓冲阻水带绕包在半导电绝缘屏蔽层(5)外,作为半导电缓冲阻水带(6),搭盖率为45%~50%;
步骤六:采用连续挤包皱纹铝护套工艺在半导电缓冲阻水带(6)外部挤包皱纹铝护套(7);
步骤七:采用双层共挤生产线,在皱纹铝护套(7)外部涂覆沥青防腐层(8),MDPE外护套(9)及半导电PE外电极(10)同时挤出;
所述步骤四的HCCV三层共挤工艺中,根据半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)和半导电绝缘屏蔽层(5)材料的挤出性能设计挤出温度,使用导体预热装置,采用在线测偏仪检测电缆偏心情况,氮气压力充足,上下牵引旋转米数及补偿系数根据不同规格进行调整,预调偏心为上下略大于左右;
所述步骤四的挤包半导电导体屏蔽层(3)、超净XLPE绝缘层层(4)和超光滑半导电绝缘屏蔽层层(5)的厚度分别为2.2mm、31.0mm和1.5mm;
上下牵引旋转米数及补偿系数按照下述进行:
截面积为400mm2/500mm2/630mm2的导体,旋转长度均为10米,补偿系数均为90%;截面积为800mm2的导体,旋转长度为11米,补偿系数为90%;截面积为1000mm2/1200mm2的导体,旋转长度均为12米,补偿系数均为90%;截面积为1600mm2的导体,旋转长度 为13米,补偿系数为90%;截面积为1800mm2/2000mm2的导体,旋转长度均为14米,补偿系数为90%;截面积为2500mm2的导体,旋转长度为16米,补偿系数为90%。
2. 根据权利要求1所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤二中导体(1)中的单丝采用双头连退铜大拉机拉制,丝径控制公差±0.01mm,断裂伸长率≥30%;采用91盘框绞机将单丝绞合为股线。
3. 根据权利要求2所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤二中,导体分割为中心股线和外围股线,外围股线与中心股线进行成缆时外径控制公差±0.5mm,成缆节距与股线预扭节距相同,成缆时同步绕包步骤三中的一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带;。
4. 根据权利要求3所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,其特征在于:所述步骤六的连续挤包皱纹铝护套轧纹深度确保有间隙;所述步骤七中MDPE外护套(9)厚度为6.0mm,半导电PE外电极(10)厚度为0.4mm。
5. 智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其特征在于:由权利要求1-4之一所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法制备而得;由内至外依次为导体(1)、半导电带(2)、半导电导体屏蔽层(3)、XLPE绝缘层(4)、半导电绝缘屏蔽层(5)、半导电缓冲阻水带(6)、皱纹铝护套(7)、沥青防腐层(8)、MDPE外护套(9)和半导电PE外电极(10);所述半导电带(2)为一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带,搭盖率为25%-35%;所述半导电缓冲阻水带(6)为两层搭盖率为45%~50%的半导电缓冲阻水带绕包;所述导体(1)为五份割外围股线和位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合。
6. 根据权利要求5所述的智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其特征在于:所述半导电导体屏蔽层(3)、超净XLPE绝缘层层(4)、超光滑半导电绝缘屏蔽层层(5)、MDPE外护套(9)和半导电PE外电极(10)的厚度分别为2.2mm、31.0mm、1.5mm、6.0mm和0.4mm。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在2019年07月23日提交意见陈述书时,提交了权利要求书的替换文本,经审查,其符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的有关规定。本复审决定所针对的审查文本为:申请日2016年07月07日提交的说明书摘要、说明书第1-45段、摘要附图、说明书附图图1-2;2019年07月23日提交的权利要求第1-6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,该实用新型有实质性特点和进步。
如果一项权利要求相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征,针对其中部分区别技术特征,已有的其它对比文件也没有给出将该区别技术特征应用于该最接近现有技术的对比文件以解决该权利要求实际解决的技术问题的启示,该区别技术特征也不是本领域的公知常识,并且该区别技术特征的引入使得该权利要求的技术方案取得了有益的技术效果,则该项权利要求具备创造性。
本复审决定所引用的对比文件与复审通知书、驳回决定所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN 205069203U,授权公告日为2016年03月02日;
对比文件2:CN 101499336A,公开日为2009年08月05日;
其中以对比文件1作为最接近现有技术。
2.1权利要求1
权利要求1要求保护一种智慧能源用HCCV超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的制造方法,对比文件1公开了一种500kV(相当于超高压)交联聚乙烯绝缘光纤测温电力电缆,并包含该电缆的制造方法,并具体公开了以下的技术特征(参见说明书第[0010]段,图1):该电缆包括导体,在导体外连续绕包第一半导电层4(相当于半导电带)以及挤包第二半导电层5(相当于半导电导体屏蔽层);在第二半导电层5外依次挤包交联聚乙烯绝缘层6(即XLPE绝缘层)、半导电外屏蔽层7(相当于半导电绝缘屏蔽层),再在半导电外屏蔽层7外依次绕包半导电阻水缓冲层8、皱纹铝护层9、非金属护套层10,最外层挤包第三半导电11(相当于半导电外电极),导体由五块大小相同的扇形导体股块3组合而成,导体最中心设有光电组合体,该光电组合体是由钢质松套管2内包覆一根测温光纤1构成,且隐含公开了制造该电缆时要首先确定电缆的结构,由内而外进行制造。
可见,权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征是:1)该电缆为智慧能源用;2)导体包括位于中心的中心股线,每股股线均由多根单丝绞合,采用AutoCAD绘制导体分割截面图,设计股线压轮;根据GB/T22078-2008标准,按照导体中最小单线根数,20℃时导体直流电阻最大值,由电阻公式R=ρL/S,ρ为选择的单丝的电阻率,L为1000m,S为截面积;计算截面积S;3)采用一层半导电尼龙带及一层半导电特多龙带绕包在导体外部,作为半导电带,其搭盖率为25%-35%;半导电缓冲阻水带采用两层,搭盖率为45%~50%;皱纹铝护套为挤包方式、外护套的非金属材料为MDPE、半导电外电极材料为PE,且该电缆皱纹铝护套和MDPE外护套之间还有一层沥青防腐层;MDPE外护套及半导电PE外电极采用双层共挤生产线同时挤出;所述步骤四的挤包半导电导体屏蔽层、超净XLPE绝缘层层和超光滑半导电绝缘屏蔽层层的厚度分别为2.2mm、31.0mm和1.5mm;4)生产工艺为HCCV,且电缆制造步骤四采用HCCV三层共挤工艺在半导电带外挤出半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层、半导电绝缘屏蔽层,使用脱气盘收线后放入烘房进行脱气,脱气天数为20~21天,脱气温度为65~75℃,脱气时间到,关闭热源,停放24小时;HCCV三层共挤工艺中,根据半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层和半导电绝缘屏蔽层材料的挤出性能设计挤出温度,使用导体预热装置,采用在线测偏仪检测电缆偏心情况,氮气压力充足,上下牵引旋转米数及补偿系数根据不同规格进行调整,预调偏心为上下略大于左右;上下牵引旋转米数及补偿系数按照下述进行:截面积为400mm2/500mm2/630mm2的导体,旋转长度均为10米,补偿系数均为90%;截面积为800mm2的导体,旋转长度为11米,补偿系数为90%;截面积为1000mm2/1200mm2的导体,旋转长度均为12米,补偿系数均为90%;截面积为1600mm2的导体,旋转长度为13米,补偿系数为90%;截面积为1800mm2/2000mm2的导体,旋转长度均为14米,补偿系数为90%;截面积为2500mm2的导体,旋转长度为16米,补偿系数为90%。基于上述区别技术特征,本申请所要解决的技术问题是:选择超高压XLPE电缆的生产方式和应用场合,提高电缆阻水绝缘性能。
针对区别技术特征1),本领域技术人员根据实际需要,将超高压XLPE电缆应用于智慧能源领域是容易想到的。
针对区别技术特征2),在高压和超高压XLPE绝缘电力电缆领域,当截面积较大时如大于800mm2,通常使用分割导体结构;除充油电缆和光电复合缆外,导体中心通常为实心以保证电缆抗压力、耐扭转性和圆整度,这是本领域惯用技术手段。因此本申请采用五分割导体,且其具有位于中心的中心股线是本领域技术人员基于实际需要容易想到的设置方式。且根据实际需要依据GB/T22078-2008标准来计算导体实际所需截面积和导体是本领域惯用技术手段。股线由多根单丝绞合是本领域公知常识,可参见《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月,第59和64页。
针对区别技术特征3),高压和超高压XLPE绝缘电力电缆中,在导体外绕包两层半导电带是本领域惯用技术手段,可参见《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月,第66页表3-27“分割导体外设置两层半导电绑扎带”,而尼龙和特多龙均是力学性能好、耐热性好、耐磨损性好、自润滑性好的纤维材料,本领域技术人员容易想到使用尼龙和特多龙形成绑扎带,其搭盖率是本领域技术人员根据实际所需性能和成本通过有限的试验即可确定的。半导电缓冲阻水带采用两层,搭盖率为45%~50%是本领域公知常识,可参见《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月,第60页“纵向阻水缓冲层采用厚度为0.5mm的金属化布和1.5mm的半导电阻水膨胀带各一层重叠50%绕包”。本领域通常采用连续挤出无缝皱纹铝套、无缝铅套、纵向焊接皱纹铝套、纵向焊接皱纹不锈钢等金属护套,本申请采用的挤包工艺生产无缝皱纹铝套属于本领域惯用技术手段。皱纹铝护套和外护套之间还有一层沥青防腐层是本领域公知常识,可参见《电线电缆结构设计》,乔月纯 等主编,中国电力出版社,2011年4月,第58页“金属套表面应有电缆沥青或热熔胶作为防腐层。涂完沥青后立即进入外护套的挤塑工序”。采用MDPE作为外护套材料,半导电PE作为外电极材料是本领域惯用技术手段。由于MDPE和半导电PE材料均为挤出工艺,因此本领域技术人员容易想到采用双层共挤生产线将其同时挤出。半导电导体屏蔽层、超净XLPE绝缘层和超光滑半导电绝缘屏蔽层层的厚度分别为2.2mm、31.0mm和1.5mm是本领域技术人员根据电缆的实际尺寸和绝缘性能及屏蔽性能通过有限的试验进行选择的。
针对区别技术特征4),对比文件2公开了一种电缆制造方法(参见说明书具体实施方式,图1-2),采用悬链式三层共挤工艺(CCV工艺)制备,交联聚乙烯的绝缘料和内、外半导电屏蔽料三层共挤及交联。对比文件2给出了可以采用CCV工艺制备电力电缆的技术启示,本领域技术人员在该技术启示下,容易想到CCV工艺也可以用于高压或超高压电力电缆的制备,即 HCCV工艺:在半导电带外三层共挤出半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层、半导电绝缘屏蔽层。然而对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识均未公开HCCV工艺中具体的工艺参数,如脱气天数、脱气温度、挤出温度、上下牵引旋转米数及补偿系数等。本领域技术人员基于对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识,无法明了脱气天数、脱气温度、挤出温度、上下牵引旋转米数及补偿系数等参数对于高压或超高压电力电缆绝缘层的电气性能的影响趋势,即也未给出上述参数如何设置的技术启示。上述参数的设置不是本领域技术人员基于对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识即可得到的,上述区别技术特征使得本申请达到电气性能良好、绝缘偏心度较低的技术效果。
综上,本领域技术人员无法由对比文件1结合对比文件2以及本领域的公知常识显而易见地得到权利要求1请求保护的技术方案,因此,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,具有专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2权利要求2-6
权利要求2-6分别直接或间接引用权利要求1,在其所引用的权利要求1相对于对比文件1-2以及本领域公知常识的结合具有创造性时,权利要求2-6相对于对比文件1-2以及本领域公知常识的结合同样具有专利法第22条第3款规定的创造性。
关于原审查部门的前置审查意见
针对原审查部门的前置审查意见,合议组认为:虽然基于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识,本领域技术人员容易想到采用HCCV三层共挤工艺在半导电带外挤出半导电导体屏蔽层、XLPE绝缘层、半导电绝缘屏蔽层。然而对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识均未公开HCCV工艺中具体的工艺参数,如脱气天数、脱气温度、挤出温度、上下牵引旋转米数及补偿系数等。本领域技术人员基于对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识,无法明了脱气天数、脱气温度、挤出温度、上下牵引旋转米数及补偿系数等参数对于高压或超高压电力电缆绝缘层的电气性能的影响趋势,即也未给出上述参数如何设置的技术启示。上述参数的设置不是本领域技术人员基于对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识即可得到的,需要付出创造性劳动,该区别技术特征使得本申请达到电气性能良好、绝缘偏心度较低的技术效果,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述,本申请已经克服了驳回决定以及复审通知书中所指出的缺陷,至于本申请是否还存在其他不符合专利法相关规定的缺陷,留待原审查部门继续审查。
基于上述事实和理由,合议组作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年07月04日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在申请日2016年07月07日提交的说明书摘要、说明书第1-45段、摘要附图、说明书附图图1-2;2019年07月23日提交的权利要求第1-6项的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: