一、接觸器開(kāi)關(guān)

切換電容器接觸器都是用于通斷低壓并聯(lián)電容器的專用接觸器，廣泛用于自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備中，適用于交流頻率50HZ、額定工作電壓至380V的電力系統(tǒng)中，通斷電容器至90kVar以改善功率因數(shù)。 接觸器為積木式的，電阻電路部分在主電路部分的上方，電阻電路為三路。主觸頭設(shè)計(jì)合理，單獨(dú)負(fù)荷，工作可靠。串接電阻的提前接通觸頭為電阻切合電路，當(dāng)接觸器的電磁線圈通電時(shí)，電阻切合電路提前接通，電流經(jīng)過(guò)電阻向電容器充電，電阻抑制了電容器合閘涌流，隨后主觸頭閉合承載了電容電流。電阻電路在完成抑制電容器合閘涌流后即與主電路脫開(kāi)自動(dòng)復(fù)位，可減少電容器切斷時(shí)燒壞電阻的機(jī)會(huì)。

二、復(fù)合開(kāi)關(guān)

仔細(xì)分析研究交流接觸器和可控硅開(kāi)關(guān)的各自優(yōu)缺點(diǎn)，我們發(fā)現(xiàn)如果把二者巧妙地結(jié)合起來(lái)，即發(fā)揮接觸器運(yùn)行功耗小的優(yōu)點(diǎn)，又可實(shí)現(xiàn)晶閘管開(kāi)關(guān)過(guò)零投切的功能，便可以做出一個(gè)較為理想的投切元件，這就是復(fù)合開(kāi)關(guān)。這種投切開(kāi)關(guān)同時(shí)具備了交流接觸器和電力電子投切開(kāi)關(guān)二者的優(yōu)點(diǎn)，不但抑制了涌流、避免了拉弧，而且晶閘管功耗明顯降低，不再需要配備笨重的散熱器和冷卻風(fēng)扇。把二者結(jié)合起來(lái)的關(guān)鍵是兩元件間的時(shí)序配合必須默契，可控硅開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)控制電容器的投入和切除，交流接觸器負(fù)責(zé)保持電容器投入后的接通，當(dāng)接觸器投入后可控硅開(kāi)關(guān)就立即退出運(yùn)行，這樣就避免了晶閘管元件的損耗發(fā)熱。其基本原理是：用小型三端封裝的可控硅作為電容器的投切單元，用大功率永磁式磁保持繼電器代替交流接觸器負(fù)責(zé)保持電容器投入后電路的導(dǎo)通，其過(guò)零檢測(cè)元件是一粒電壓過(guò)零型光耦雙向晶閘管。從原理上看，復(fù)合開(kāi)關(guān)是一種理想的投切元件，但實(shí)際上并非如此，它還存在著一些缺陷：

A、小型三端（TOP）封裝晶閘管由于結(jié)構(gòu)性原因，其短時(shí)通流容量只能做得很低（低于60A ），反向耐壓一般也只能達(dá)到1600V 左右，這就限制了它的應(yīng)用范圍。經(jīng)仿真和計(jì)算得到在38OV 的系統(tǒng)電壓下，電容器理想開(kāi)斷時(shí)的穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓就可能達(dá)到1600V ，當(dāng)系統(tǒng)電壓高于380V （這是常有的情況）或非理想開(kāi)斷時(shí)的暫態(tài)過(guò)電壓就可能遠(yuǎn)大于晶閘管的反向耐壓（1600V） ，眾所周知晶閘管是一種對(duì)熱和電沖擊很敏感的半導(dǎo)體元件，一旦出現(xiàn)沖擊電流或電壓超過(guò)其容許值，就會(huì)立即造成損壞，而且這種損壞是永久性的。實(shí)際運(yùn)行情況也已經(jīng)表明復(fù)合開(kāi)關(guān)的故障率相當(dāng)高；

B、由于采用了晶閘管等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電子元器件，成本隨之上升，與交流接觸器低廉的價(jià)格難以相比；

C、復(fù)合開(kāi)關(guān)的過(guò)零是由電壓過(guò)零型光耦檢測(cè)控制的，從微觀上看它并不是真正意義上的過(guò)零投切，而是在觸發(fā)電壓低于16V～40V 時(shí)（相當(dāng)于2～5度電角度）導(dǎo)通，仍有一定的涌流；

D、復(fù)合開(kāi)關(guān)技術(shù)既使用可控硅又使用繼電器，結(jié)構(gòu)就變得相當(dāng)復(fù)雜，而且由于晶閘管對(duì)dv/dt的敏感性也導(dǎo)致其比較容易損壞。

三、同步開(kāi)關(guān)（即選相開(kāi)關(guān)）

同步開(kāi)關(guān)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型專用無(wú)功補(bǔ)償電容器投切開(kāi)關(guān)，是傳統(tǒng)的機(jī)械開(kāi)關(guān)與現(xiàn)代微電子技術(shù)的完美結(jié)合產(chǎn)物。它吸收了交流接觸器控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，復(fù)合開(kāi)關(guān)零電壓投入、零電流切除等優(yōu)點(diǎn)，成功地將投入、切除產(chǎn)生的瞬間涌流控制在額定運(yùn)行電流的3倍以內(nèi)，完美地解決了在電容器投切過(guò)程中出現(xiàn)的高電壓諧波和大涌流等問(wèn)題。

同步開(kāi)關(guān)不再使用晶閘管元件，而是以單片機(jī)為核心，輔以高精度的采樣回路和合理的程序設(shè)計(jì)替換了復(fù)合開(kāi)關(guān)中最易損壞的晶閘管元件，不僅避免了因晶閘管組件的存在所容易出現(xiàn)的故障，還將選相精度從原來(lái)復(fù)合開(kāi)關(guān)的2-5電度角提高到1電度角，在一定意義上的做到了無(wú)涌流，實(shí)現(xiàn)了較為理想的過(guò)零投切；而且為了更進(jìn)一步抑制電容器投切開(kāi)關(guān)開(kāi)斷時(shí)的暫態(tài)過(guò)電壓，同步開(kāi)關(guān)還增設(shè)了有效的放電回路，將過(guò)電壓限定在安全區(qū)以內(nèi)，使其能安全可靠的頻繁投切。

同步開(kāi)關(guān)應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)，不僅能通過(guò)RS485通訊控制方式對(duì)多至64路電容器進(jìn)行控制，還具備通訊功能，可將基層單位的電氣測(cè)量信息實(shí)時(shí)發(fā)送到上級(jí)電網(wǎng)，為發(fā)展智能化電網(wǎng)作好準(zhǔn)備；同步開(kāi)關(guān)還可以實(shí)現(xiàn)共補(bǔ)和分補(bǔ)，以適應(yīng)用戶的不同需求；驅(qū)動(dòng)功耗僅有1-3W，最大限度的做到了節(jié)約能源。不僅可以廣泛應(yīng)用于低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，或作為在特殊場(chǎng)合下的開(kāi)關(guān)元件使用，還特別適用于南方戶外夏天高溫潮濕(+60℃以上)、北方戶外低溫寒冷(-40℃以下)的惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行。

因此，同步開(kāi)關(guān)不僅大大提高了電容器投切開(kāi)關(guān)的安全可靠性，還很節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)耐用，是交流接觸器及復(fù)合開(kāi)關(guān)理想的換代產(chǎn)品。

四、可控硅開(kāi)關(guān)

可控硅投切電容器，是利用了可控硅開(kāi)關(guān)反應(yīng)速度快的特點(diǎn)。采用過(guò)零觸發(fā)電路，檢測(cè)當(dāng)施加到可控硅兩端電壓為零時(shí)，發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，可控硅導(dǎo)通。此時(shí)電容器的電壓與電網(wǎng)電壓相等，因此不會(huì)產(chǎn)生合閘涌流，解決了接觸器合閘涌流的問(wèn)題。晶閘管是專門(mén)為電力電容器動(dòng)態(tài)快速補(bǔ)償設(shè)計(jì)的投切開(kāi)關(guān)，具備接觸器和復(fù)合開(kāi)關(guān)所不可取代的功能。其投切速度快，可以實(shí)現(xiàn)電壓過(guò)零接觸，電流過(guò)零斷開(kāi)，不會(huì)產(chǎn)生合閘涌流，還可以有效補(bǔ)償沖擊性電流。因此，晶閘管開(kāi)關(guān)也更加適合汽車工業(yè)、電爐工業(yè)、港機(jī)工業(yè)等負(fù)荷變化較大的場(chǎng)所，適用于電焊機(jī)、電梯、港口行吊、變頻爐等沖擊性負(fù)載。對(duì)于這些快速變化現(xiàn)場(chǎng)所使用的負(fù)載來(lái)說(shuō)，他們運(yùn)行期間的無(wú)功負(fù)荷是在不斷變化的。換句話來(lái)說(shuō)，對(duì)于運(yùn)行時(shí)感性負(fù)荷不穩(wěn)定且變化較快的負(fù)載和場(chǎng)合，應(yīng)首選HDA-TSC晶閘管投切。

此外，對(duì)于需要頻繁投切、每次運(yùn)行時(shí)間都較短的設(shè)備也建議首選晶閘管開(kāi)關(guān)。其可以實(shí)現(xiàn)快速過(guò)零投切，避免沖擊電流對(duì)設(shè)備的影響，保護(hù)電容器和相關(guān)設(shè)備安全穩(wěn)定，而這些都是復(fù)合開(kāi)關(guān)和接觸器所實(shí)現(xiàn)不了的。

綜上所述：使用接觸器、復(fù)合開(kāi)關(guān)、同步開(kāi)關(guān)、晶閘管中的任何一款投切元器件，都要分析現(xiàn)場(chǎng)是不是負(fù)荷變化較大的場(chǎng)合，因?yàn)榻佑|器只能通過(guò)限流電阻來(lái)降低電流沖擊，降低損壞率，不能有效抵御合閘涌流，復(fù)合開(kāi)關(guān)、同步開(kāi)關(guān)、可控硅等也都是各有優(yōu)勢(shì)，需要具體情況具體分析。