发明创造名称：一种用于电抗器匝间绝缘测试装置
外观设计名称：
决定号：200605
决定日：2020-01-13
委内编号：1F287374
优先权日：
申请（专利）号：201510791199.9
申请日：2015-11-14
复审请求人：哈尔滨理工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：谢寅黎
合议组组长：李晓艳
参审员：李承承
国际分类号：H02M5/458，G01R31/12
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件具有区别特征，而该区别特征中的一部分被另一篇对比文件公开，其余部分为本领域的常用技术手段，且本领域技术人员在面对所要解决的技术问题时有动机将上述另一篇对比文件及本领域的常用技术手段应用到作为最接近的现有技术的对比文件中以解决所要解决的技术问题，并获得该权利要求所实现的技术效果，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201510791199.9、名称为“一种用于电抗器匝间绝缘测试装置”的发明专利申请（下文称本申请）。本申请的申请人为哈尔滨理工大学，申请日为2015年11月14日，公开日为2016年02月17日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年04月03日发出驳回决定，以权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请，具体理由是：权利要求1与对比文件1（“电抗器匝间绝缘耐压脉冲试验装置的研究”，方贤武，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》，2013年第02期，第7-44页，公开日为2013年02月15日）的区别在于：（1）测试装置还包括三相调压器；（2）所述电感L1的一端与晶体管G1的集电极相连，其另一端依次经电阻R1和电容C2与晶体管G2的集电极相连，所述电阻R1与电容C2串联后并联在变压器T的输入端；（3）整流电路由6个二极管组成三相H；（4）测试原理：被测电抗器的电感L2已知，并匹配一个耐压值较高的已知电容C3与之并联，输入被测电抗器L2电感值L，通过计算对逆变电路2的控制，输出一个特定频率ω的电流，并通过高频变压器T升压，施加在被测电抗器L2两端，使得电感L与电容C发生谐振，此时，电抗器L2两端电压高，电流小，当高频变压器T升压并达到2倍的系统电压时，若电抗器L2没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格。上述区别（1）-（3）为本领域的常用技术手段或常规选择，上述区别（4）部分被对比文件2（CN101615887A，公开日为2009年12月30日）公开且对比文件2给出了结合启示，其他部分为本领域惯用的调频调压测试手段。因此，权利要求1不具备创造性。
驳回决定所针对的审查文本为：2018年04月18日提交的权利要求第1项，申请日2015年11月14日提交的说明书第1-14段、说明书附图图1、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于电抗器匝间绝缘测试装置，其特征在于：包括三相调压器、整流电路、逆变电路、RLC滤波电路、高频变压器T和测试电路，所述逆变电路包括绝缘栅极型晶体管G1、G2、G3、G4和电容C1，所述晶体管G1和晶体管G2的发射极相连，晶体管G1、G2集电极分别与晶体管G3、G4的发射极相连，所述晶体管G3、G4的集电极以及晶体管G1、G2的发射极分别与电容C1的两端相连，所述电容C1的两端与整流电路的输出端相连，所述整流电路的输入端与三相调压器的输出端相连，所述晶体管G1的集电极和晶体管G2的集电极经RLC滤波电路与高频变压器T的输入端相连，变压器T的输出端与测试电路的输入端相连；所述RLC滤波电路由电感L1、电阻R1和电容C2组成，所述电感L1的一端与晶体管G1的集电极相连，其另一端依次经电阻R1和电容C2与晶体管G2的集电极相连，所述电阻R1与电容C2串联后并联在变压器T的输入端；
所述整流电路由二极管V1、V2、V3、V4、V5和V6组成，所述二极管V1、V2和V3的阴极与晶体管G3、G4的集电极相连，其阳极分别与二极管V4、V5和V6的阴极相连，二极管V4、V5和V6的阳极与晶体管G1、G2的发射极相连；所述测试电路包括被测电抗器L2及并联在被测电抗器L2两端的电容C3，所述电容C3的两端与变压器T的输出端相连；
测试原理：被测电抗器的电感L2已知，并匹配一个耐压值较高的已知电容C3与之并联，输入被测电抗器L2电感值L，通过计算对逆变电路2的控制，输出一个特定频率ω的电流，并通过高频变压器T升压，施加在被测电抗器L2两端，使得电感L与电容C发生谐振，此时，电抗器L2两端电压高，电流小，当高频变压器T升压并达到2倍的系统电压时，若电抗器L2没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格。”
申请人（下文称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年06月12日向国家知识产权局提出了复审请求，未提交修改文件。复审请求人认为：（1）对比文件2与本申请所属的技术领域不同，对比文件2属于振荡波产生装置，本申请属于电抗器测量技术领域；（2）对比文件2与本申请所要解决的技术问题和设计理念不同，对比文件2要解决的技术问题是提供一种并联谐振振荡波产生装置，该装置不需要电子开关，由LC并联回路自由衰减产生阻尼振荡波，本申请要解决的技术问题是提供一种用于电抗器匝间绝缘测试装置，能够自由输出任意频率的交流电，使被测试的电抗器和与其并联的电容达到谐振频率，再通过高频变压器给电抗器两端提供所需的测试电压，使得整个装置能够安全可靠的运行，对比文件2中的振荡波产生装置无法解决本申请的技术问题。因此，本申请具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年06月28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）对比文件1已经公开了整流逆变的电路结构，只是在整流电路的选择上采用了单相全桥，而本申请是三相全桥，根据输入电源的不同，选择三相全桥整流属于本领域的惯用技术手段；（2）对比文件2已公开了利用振荡波产生装置进行正弦波耐压及局部放电量测量的电气设备包括电力电缆、气体绝缘组合电气GIS、电力变压器和发电机等，可见其也是用于高电压设备的正弦波耐压测试，其技术领域与本申请相同，并且通过整流逆变的电路结构也能够在输出端输出合适的正弦波以用于耐压测试。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2019年10月23日向复审请求人发出复审通知书，复审通知书中引用了驳回决定中引用的对比文件1、对比文件2，并将对比文件2作为最接近的现有技术，指出权利要求1相对于对比文件2、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，具体理由是：权利要求1与对比文件2的区别在于：（1）用于电抗器匝间绝缘测试装置，被测电抗器的电感L2已知，并匹配一个耐压值较高的已知电容C3与之并联，输入被测电抗器L2电感值L，通过计算对逆变电路的控制，输出一个特定频率ω的电流，当高频变压器T升压并达到2倍的系统电压时，若电抗器L2没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格；（2）还包括三相调压器、RLC滤波电路，所述整流电路的输入端与三相调压器的输出端相连，所述晶体管G1的集电极和晶体管G2的集电极经RLC滤波电路与高频变压器T的输入端相连，所述RLC滤波电路由电感L1、电阻R1和电容C2组成，所述电感L1的一端与晶体管G1的集电极相连，其另一端依次经电阻R1和电容C2与晶体管G2的集电极相连，所述电阻R1与电容C2串联后并联在变压器T的输入端，整流电路由二极管构成。上述区别（1）一部分被对比文件1公开，其他部分为本领域的常用技术手段，上述区别（2）为本领域的常用技术手段，因此权利要求1不具备创造性。针对复审请求人的意见，合议组答复为：（1）对比文件2公开了将振荡波产生装置应用于电气设备的测量技术领域，并且公开了对被测试电气设备的等效电感L进行测试。（2）对比文件2中的并联谐振振荡波产生装置使用了与本申请相同的方法来进行绝缘测试。对比文件2所解决的技术问题、设计理念与本申请是一致的，其差别在于对比文件2是对被测试电气设备的等效电感进行测试，而本申请是对电抗器的电感进行测试。本领域技术人员结合对比文件1中公开的电抗器匝间绝缘耐压脉冲试验装置，将对比文件2中的并联谐振振荡波产生装置应用于电抗器匝间绝缘测试并不存在技术障碍，且效果可预期。因此，本申请不具备创造性。
复审请求人于2019年11月26日提交了意见陈述书，未提交修改文件。复审请求人认为：（1）以对比文件1为本申请的最接近的现有技术，权利要求1与对比文件1存在区别：“用于电抗器匝间绝缘测试装置，被测电抗器的电感L2已知，并匹配一个耐压值较高的已知电容C3与之并联，输入被测电抗器L2电感值L，通过计算对逆变电路2的控制，输出一个特定频率ω的电流，并通过高频变压器T升压，施加在被测电抗器L2两端，使得电感L与电容C发生谐振，此时，电抗器L2两端电压高，电流小，当高频变压器T升压并达到2倍的系统电压时，若电抗器L2没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格”、“还包括三相调压器、RLC滤波电路，所述整流电路的输入端与三相调压器的输出端相连，所述晶体管G1的集电极和晶体管G2的集电极经RLC滤波电路与高频变压器T的输入端相连，所述RLC滤波电路由电感L1、电阻R1和电容C2组成，所述电感L1的一端与晶体管G1的集电极相连，其另一端依次经电阻R1和电容C2与晶体管G2的集电极相连，所述电阻R1与电容C2串联后并联在变压器T的输入端，整流电路由二极管构成”；对于上述区别，虽然对比文件2公开了在高电压设备的正弦波耐压及局部放电测量有着非常广泛的应用，但是在面临具体应用时，存在“很难保证施加在电抗器两端的试验电压精确度”、“在放电过程中对球隙表面的烧蚀也会对装置的寿命造成影响”等问题，将其应用于电抗器匝间绝缘测试并保证安全、可靠的运行并非是本领域技术人员可以简单预料的，因此对比文件2未给出上述区别的技术启示；（2）本申请能够自由输出任意频率的交流电，使被测试的电抗器和与其并联的电容达到谐振频率，再通过高频变压器给电抗器两端提供所需的测试电压，使得整个装置能够安全、可靠地运行，因此具有显著的进步。因此，本申请具备创造性。
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
（一）审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未提交修改文件。本复审决定针对的审查文本与驳回决定针对的审查文本相同，即为：2018年04月18日提交的权利要求第1项，申请日2015年11月14日提交的说明书第1-14段、说明书附图图1、说明书摘要、摘要附图。
（二）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。
如果权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件具有区别特征，而该区别特征中的一部分被另一篇对比文件公开，其余部分为本领域的常用技术手段，且本领域技术人员在面对所要解决的技术问题时有动机将上述另一篇对比文件及本领域的常用技术手段应用到作为最接近的现有技术的对比文件中以解决所要解决的技术问题，并获得该权利要求所实现的技术效果，则该权利要求不具备创造性。
本复审决定所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：“电抗器匝间绝缘耐压脉冲试验装置的研究”，方贤武，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》，2013年第02期，第7-44页，公开日为2013年02月15日；
对比文件2：CN101615887A，公开日为2009年12月30日。
其中，对比文件2为最接近的现有技术。
1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种用于电抗器匝间绝缘测试装置。对比文件2公开了一种并联谐振振荡波产生装置，可应用于高电压设备的正弦波耐压及局部放电量测量，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第1-4页及附图1-5）：
包括三相全桥整流电路、IGBT逆变桥（即逆变电路）、变压器T和由电容C与被测电气设备的等效电感L组成的并联谐振回路（即测试电路，所述测试电路包括被测电抗器L2及并联在被测电抗器L2两端的电容C3），输入电源经三相全桥整流电路整流输出后接滤波电容E（即所述电容C1的两端与整流电路的输出端相连），滤波后接IGBT逆变桥，所述IGBT逆变桥由Q1-Q4组成，Q1-Q4采用IGBT（参见说明书第3页第14-19行及附图4），Q2和Q4的发射极相连，Q2和Q4的集电极分别与Q1、Q3的发射极相连，Q1、Q3的集电极以及Q2和Q4的发射极分别与滤波电容E的两端相连，因此公开了逆变电路包括绝缘栅极型晶体管G1、G2、G3、G4和电容C1，所述晶体管G1和晶体管G2的发射极相连，晶体管G1、G2集电极分别与晶体管G3、G4的发射极相连，所述晶体管G3、G4的集电极以及晶体管G1、G2的发射极分别与电容C1的两端相连；
变压器T的原边接IGBT逆变桥的输出，变压器T的次边与电容C并联（即变压器T的输出端与测试电路的输入端相连，所述电容C3的两端与变压器T的输出端相连）；
三相全桥整流电路由单向可控硅SCR1-SCR6组成，SCR1、SCR2、SCR3的阴极与IGBT管Q1、Q3的集电极相连，其阳极分别与SCR4、SCR5、SCR6的阴极相连，SCR4、SCR5、SCR6的阳极与IGBT管Q2、Q4的发射极相连；
由交流励磁电源AC给电感L和电容C并联回路提供交流激励电压，当激励电源AC的输出频率与电感L和电容C的谐振频率相同时（即输出一个特定频率ω的电流），LC并联回路谐振，调节激励电源AC的输出幅值，使LC并联回路的谐振电压达到预定值后（即施加电压在被测电抗器L2两端，使得电感L与电容C发生谐振，此时，电抗器L2两端电压高，电流小），将K打开，切断激励电源，局部放电信号耦合器CGQ串联在电容C的回路中，CGQ输出的局部放电信号送给局部放电测量仪PD，计算出该电气设备C的局部放电量的大小，借以衡量判断该电气设备的绝缘状态。
权利要求1的技术方案与对比文件2的区别特征在于：（1）用于电抗器匝间绝缘测试装置，被测电抗器的电感L2已知，并匹配一个耐压值较高的已知电容C3与之并联，输入被测电抗器L2电感值L，通过计算对逆变电路的控制，输出一个特定频率ω的电流，当高频变压器T升压并达到2倍的系统电压时，若电抗器L2没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格；（2）还包括三相调压器、RLC滤波电路，所述整流电路的输入端与三相调压器的输出端相连，所述晶体管G1的集电极和晶体管G2的集电极经RLC滤波电路与高频变压器T的输入端相连，所述RLC滤波电路由电感L1、电阻R1和电容C2组成，所述电感L1的一端与晶体管G1的集电极相连，其另一端依次经电阻R1和电容C2与晶体管G2的集电极相连，所述电阻R1与电容C2串联后并联在变压器T的输入端，整流电路由二极管构成。
基于上述区别特征，权利要求1的技术方案实际解决的技术问题为：如何对电抗器匝间绝缘进行测试，如何对三相输入电压进行调节，以及如何对交流输出进行滤波。
针对上述区别特征（1），对比文件1公开了一种电抗器匝间绝缘耐压脉冲试验装置（参见第7页），包括高压直流电源、高压脉冲输出电路和耐压测试系统，高压脉冲输出电路输出交流高压脉冲，交流高压脉冲的第一个脉冲幅值必须是被测电抗器额定电压的两倍以上，根据不同规格的电抗器额定工作电压调节高压脉冲输出幅频值，在高频放电开关IGBT的控制下对被试线圈L直接施以冲击电压，选择不同电感值L和不同的电阻值R的电感进行仿真，在设置好电感值和电阻值后，选择一个合适的电容量的电容来控制电压频率，若被试线圈L没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格（参见第34-44页）。可见，对比文件1公开了一种用于电抗器匝间绝缘测试装置，当电抗器被施以2倍的系统电压的脉冲时，若电抗器L2没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格。并且上述技术特征在对比文件1中所起的作用和其在权利要求1中所起的作用相同，都是为了对电抗器的匝间绝缘进行测试。因此，对比文件1给出了将对电抗器的匝间绝缘进行测试应用于对比文件2的技术启示，在对比文件2公开了对被测试电气设备的等效电感L进行正弦波耐压及局部放电量测量来判断该电气设备的绝缘状态的基础上，本领域技术人员结合对比文件1公开的如何对电抗器的匝间绝缘进行测试，容易想到将对比文件2中的电气设备的绝缘状态测试方法应用于电抗器的匝间绝缘的测试中，在对电抗器的匝间绝缘进行测试时，电抗器的电感是已知的，选择耐压值较高的电容与电抗器的电感并联，并且其电容值也是已知的，本领域技术人员根据被测电抗器的电感值、并联电容的电容值来计算谐振频率，并依据谐振频率来对逆变电路进行控制，使其输出使测试电感和电容发生谐振的特定频率的电流，并通过高频变压器将电抗器两端的电压升至系统电压的2倍，是本领域的常用技术手段。
针对上述区别特征（2），三相调压器是本领域常用的一种无级平滑调节电压设备，在交流电源和整流电路之间连接三相调压器，对输入电源的电压进行调节，是本领域的常用技术手段；并且RLC滤波电路也是本领域常用的对交流输出进行滤波的电路，其在电路中常见的连接形式为将电感、电阻与电容依次串联，从电阻和电容两端输出，本领域技术人员为了进一步实现对对比文件2中的IGBT逆变桥的输出进行滤波，在IGBT逆变桥和变压器T之间接入RLC滤波电路，将电感的一端与晶体管Q2（即权利要求1中的晶体管G1）的集电极相连，其另一端依次经电阻和电容与晶体管Q4（即权利要求1中的晶体管G2）的集电极相连，所述电阻与电容串联后并联在变压器T的输入端之间以提供滤波后的输入，这是本领域的常用技术手段，且效果可预期；此外，采用二极管作为整流器电路的元件也是本领域的常用技术手段。
因此，在对比文件2的基础上结合对比文件1和本领域的公知常识得到权利要求1所要求保护的技术方案对于本领域的技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）针对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人在答复复审通知书时陈述的上述意见，合议组认为：
（1）合议组在复审通知书中将对比文件2作为最接近的现有技术，指出权利要求1相对于对比文件2、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。然而复审请求人在答复意见时以对比文件1作为最接近的现有技术，认为对比文件2未给出结合的技术启示，因此复审请求人未基于复审通知书的审查意见进行答复。
本申请的权利要求1与作为最接近的现有技术的对比文件2的区别在于：用于电抗器匝间绝缘测试装置，被测电抗器的电感L2已知，并匹配一个耐压值较高的已知电容C3与之并联，输入被测电抗器L2电感值L，通过计算对逆变电路的控制，输出一个特定频率ω的电流，当高频变压器T升压并达到2倍的系统电压时，若电抗器L2没有发生匝间短路的现象，则测试合格，反之，不合格；还包括三相调压器、RLC滤波电路，所述整流电路的输入端与三相调压器的输出端相连，所述晶体管G1的集电极和晶体管G2的集电极经RLC滤波电路与高频变压器T的输入端相连，所述RLC滤波电路由电感L1、电阻R1和电容C2组成，所述电感L1的一端与晶体管G1的集电极相连，其另一端依次经电阻R1和电容C2与晶体管G2的集电极相连，所述电阻R1与电容C2串联后并联在变压器T的输入端，整流电路由二极管构成。上述区别中的一部分被对比文件1公开，其他部分为本领域的常用技术手段，因此权利要求1不具备创造性（具体参见权利要求1的评述意见）。
关于复审请求人所提到的对比文件2面临具体应用时，“很难保证施加在电抗器两端的试验电压精确度”、“在放电过程中对球隙表面的烧蚀也会对装置的寿命造成影响”等问题，这是传统高压脉冲装置因采用放电球隙作为开关产生振荡测试电压时带来的弊端，本申请和对比文件2均不使用放电球隙，对比文件2中使用整流电路、IGBT逆变桥、变压器和由电容C与被测电气设备的等效电感L组成的并联谐振回路，提供了频率、电压均可调的正弦波测试电压，因此对比文件2中公开的技术方案并不存在复审请求人所指出的问题。并且，由于对比文件2公开了将振荡波产生装置应用于电气设备的测量技术领域，以及对被测试电气设备的等效电感L进行测试（参见说明书第1页第24-25行）。可见，本申请与对比文件2均是对电感的绝缘进行测试，测试对象的差别在于：本申请是对电抗器的电感进行测试，对比文件2是对被测试电气设备的等效电感进行测试。本领域技术人员结合对比文件1中公开的电抗器匝间绝缘耐压脉冲试验装置，将对比文件2中的并联谐振振荡波产生装置应用于电抗器匝间绝缘测试并不存在技术障碍，且效果可预期。
（2）对比文件2公开的并联谐振振荡波产生装置中的电源AC采用调频调压电源（参见说明书第1页第20行），使被测试电气设备的等效电感L和与其并联的电容达到谐振频率，再调节激励电源AC的输出幅值，使LC并联回路的谐振电压达到预定值，可见对比文件2中的并联谐振振荡波产生装置使用了与本申请相同的方法来进行绝缘测试，并且相应地实现了与本申请相同的“能够自由输出任意频率的交流电，使被测试的电抗器和与其并联的电容达到谐振频率，再通过高频变压器给电抗器两端提供所需的测试电压，使得整个装置能够安全、可靠地运行”的技术效果。
因此，合议组对于复审请求人的意见不予支持，本申请的权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在上述工作的基础上，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年04月03日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审决定不服，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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