電容投切元件發(fā)展史器件有器件有交流接觸器、晶閘管開關(guān)、復(fù)合開關(guān)和選相開關(guān)（同步開關(guān)）等。發(fā)展歷史電容投切器件由簡(jiǎn)單粗獷到理性精細(xì)共經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展階段：（一）交流接觸器：最先應(yīng)用于低壓電容器投切的開關(guān)是交流接觸器，這是一種傳統(tǒng)的電容器投切方式，由于三相交流電的相位互成120°，對(duì)交流接觸器投切控制，理論上不存在最佳操作相位點(diǎn)（即投切瞬時(shí)不可選擇性，使得它投入或切除電網(wǎng)時(shí)，要產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)的過渡過程，又因電容器是電壓不能瞬變的器件，并聯(lián)電容器由交流接觸器投切電網(wǎng)時(shí)，由于其相位點(diǎn)是隨機(jī)的，所以會(huì)產(chǎn)生幅值很大、頻率很高的浪涌電流（涌流最大時(shí)可能超100所以采用交流接觸器的投切方式諧波污染大、維護(hù)成本高、不適于頻繁操作。為了改善這些缺陷，出現(xiàn)了所謂投切電容器專用接觸器，就是在接觸器的主觸頭處并以帶電阻的輔助觸頭，在合閘時(shí)先合上輔助觸頭，然后再合上主觸頭，以此減低浪涌電流；而分閘時(shí)時(shí)序恰好相反，先分主觸頭，而后再分輔助觸頭，以此減輕電弧對(duì)觸頭的燒損。但這一措施僅僅是一種改良而已，并未在根本上解決問題，涌流、過電壓和諧波污染仍然存在，對(duì)電容器和裝置的壽命仍有很大的影響，所以其在低壓電容器投切領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越少。但由于其投資低、控制簡(jiǎn)單，所以至今在不少技術(shù)要求低的地方仍在應(yīng)用，但可以預(yù)見，隨著電容器投切開關(guān)的發(fā)展，將逐步被淘汰。（二）（二）晶閘管開關(guān)：隨著電力電子器件應(yīng)用的發(fā)展和普及，后來人們研發(fā)出由可控硅為核心的晶閘管開關(guān)（固態(tài)繼電)。其原理為通過電壓、電流過零檢測(cè)控制，保證在電壓零區(qū)附近投入電容器組，從而避免了合閘涌流的產(chǎn)生，而切斷又在電流過零時(shí)完成，避免了暫態(tài)過電壓的出現(xiàn)，這就從功能上符合了電容器的過零投切的要求，另外由于可控硅的觸發(fā)次數(shù)沒有限制可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)（響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí)因此適用于電容器的頻繁投切非常適用于頻繁變化的負(fù)荷情況，相對(duì)于交流接觸器有了質(zhì)的飛躍。然而固態(tài)繼電器在應(yīng)用上有致命的弱點(diǎn)：就是在通電運(yùn)行時(shí)可控硅導(dǎo)通電壓降約為1V左右，損耗很大（以額定容量100Kvar的補(bǔ)償裝置為例，每相額定電流約為 145A，則可控硅額定導(dǎo)通損耗為145×1×3=435W，由于有大的功耗所以需要散熱以避免PN結(jié)的熱擊穿，為了降溫就需要使用面積很大的散熱器，甚至需要風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)迫通風(fēng)，另外可控硅對(duì)電壓變化率（dv/dt）非常敏感，遇到操作過電壓及雷擊等電壓突變的情況很容易誤導(dǎo)通而被涌流損壞，即使安裝避雷器也無濟(jì)于事，因?yàn)楸芾灼髦荒芟拗齐妷旱姆逯?，并不能降低電壓變化率?？煽毓栝_關(guān)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、損耗大、成本高、可靠性差，優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)過零投切、動(dòng)作迅速、反應(yīng)快，多用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合，而不適用于常規(guī)低壓電容器投切的無功補(bǔ)償裝置中。（三（三）復(fù)合開關(guān)：當(dāng)仔細(xì)分析研究了交流接觸器和可控硅開關(guān)的各自優(yōu)缺點(diǎn)之后發(fā)現(xiàn)，如便是一個(gè)較為理想的投切元件，這就是開發(fā)復(fù)合開關(guān)的基本思路，這種投切開關(guān)同時(shí)具備了交流接觸器和電力電子投切開關(guān)二者的優(yōu)點(diǎn)，不但抑制了涌流、避免了拉弧而且功耗較低，不再需要配備笨重的散熱器和冷卻風(fēng)扇。要把二者結(jié)合起來的關(guān)鍵是相互之間的時(shí)序配合必須默契，可控硅開關(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關(guān)就立即退出運(yùn)行，這樣就避免了可控硅元件的發(fā)熱。這種看似很理想的復(fù)合開關(guān)自從2002年開始，由原來全國僅數(shù)家企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)，至今已擴(kuò)展到數(shù)十家企業(yè)，雖外型結(jié)構(gòu)或電路有所不同，但內(nèi)在原理基本相同：用小形三端封裝的可控硅作為電容器的投入和切除單元，用大功率永磁式磁保持繼電器代替交流接觸器負(fù)責(zé)保持電容器投入后的接通，其過零檢測(cè)元件是一粒電壓過零型光耦雙向可控硅。從原理上看是理想的投切元件，但實(shí)際上并非如此，它存在下面一些缺陷：（1）（1）小形三端（TOP）封裝可控硅由于結(jié)構(gòu)性的原因，這類型式的可控硅其短時(shí)通流容量不能做得很低（60A1600V范圍。由仿真和計(jì)算證明在380V的系統(tǒng)電壓下，電容器理想開斷時(shí)的穩(wěn)態(tài)過電壓就可能1600V380V（這是常有的情況）可能遠(yuǎn)大于可控硅的反向耐壓位1600V，眾所周知可控硅是一種對(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其容許值時(shí)，就會(huì)立即使其永久性的損壞。實(shí)際運(yùn)行情況已經(jīng)表明了復(fù)合開關(guān)的故障率相當(dāng)高。比。16V～40V時(shí)（2～5）流。（4）復(fù)合開關(guān)技術(shù)既使用可控硅又使用繼電器，于是結(jié)構(gòu)就變得相當(dāng)復(fù)雜，并且由于可控硅對(duì)dv/dt的敏感性也比較容易損壞。（4）復(fù)合開關(guān)技術(shù)既使用可控硅又使用繼電器，于是結(jié)構(gòu)就變得相當(dāng)復(fù)雜，并且由于可控硅對(duì)dv/dt的敏感性也比較容易損壞。由上述分析比較可見，各種電容器投切開關(guān)并非十分完美，有必要進(jìn)一步研究開發(fā)出一種更為理想的電容器過零投切開關(guān)。由上述分析比較可見，各種電容器投切開關(guān)并非十分完美，有必要進(jìn)一步研究開發(fā)出一種更為理想的電容器過零投切開關(guān)。（四（四選相開關(guān)（（LXK，是傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)與現(xiàn)代微電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它吸收了交流接觸器控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，復(fù)合開關(guān)零電壓投入、零電流32～51～3電度角，真正意義的做到了無涌流，實(shí)現(xiàn)了理想的過零投切；為了更進(jìn)一步抑制電容器投切開關(guān)開斷時(shí)的暫態(tài)過電壓，選相開關(guān)增設(shè)了有效的放電回路，將過電壓限定在安全區(qū)64641-3W，最大限度的做到了節(jié)約能源；選相開關(guān)不僅廣泛適用于低壓無功補(bǔ)償裝置，或在特殊場(chǎng)合下作為開關(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)境溫度下長(zhǎng)期運(yùn)行。綜上所述，選相開關(guān)不僅大大提高了電容器投切開關(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)合開關(guān)理想的換代產(chǎn)品，專家普遍認(rèn)為：選相開關(guān)必將替代復(fù)合開關(guān)和交流接觸器成為無功補(bǔ)償電容器投切開關(guān)的主流。性能對(duì)比開關(guān)類型對(duì)比項(xiàng)目

交流接觸器 復(fù)合開關(guān) 選相開關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行成本安全穩(wěn)定性涌流電弧電源污染驅(qū)動(dòng)功耗可靠性補(bǔ)償電容壽命使用壽命抗操作頻率應(yīng)用驅(qū)動(dòng)形式觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)

有電弧，較高的浪涌電流及開關(guān)過電壓，補(bǔ)償電容易擊穿，需經(jīng)常檢修更換，長(zhǎng)期運(yùn)行成本高。在控制電壓較低或較高時(shí)易燒線圈，可導(dǎo)致電容器擊穿，總閘跳閘，安全穩(wěn)定性差。低不檢測(cè)電壓是否過零，涌流達(dá)20倍以上不檢測(cè)電流是否過零，電弧強(qiáng)差大啟動(dòng)和分?jǐn)嗨查g有諧波污染10W—100W只起開關(guān)作用，無保護(hù)功能。短額定觸點(diǎn)壽命短，約一萬次到幾萬次。弱弱每小時(shí)百次到千次400V交流線圈驅(qū)動(dòng)——

單觸點(diǎn)磁保持結(jié)構(gòu)，機(jī)械及電壽命短，可控硅容易損壞，不易檢查觸點(diǎn)燒壞情況，長(zhǎng)期運(yùn)行成本較高。對(duì)過電流的承受能力不較高電壓過零觸發(fā)無涌流電流過零切除無電弧較強(qiáng)復(fù)雜小無3-10W保護(hù)等較長(zhǎng)觸點(diǎn)壽命及機(jī)械壽命約間較長(zhǎng)，所需承受電壓高，易損壞。弱弱每小時(shí)幾十到百次400V可控硅驅(qū)動(dòng)直流線圈磁保持繼電器繼電器單觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)機(jī)械半導(dǎo)體并聯(lián)式線電壓

無電弧，補(bǔ)償電容使用壽命長(zhǎng)，單觸點(diǎn)磁保持結(jié)構(gòu)，無可控硅半導(dǎo)體元件，故障率低，長(zhǎng)期運(yùn)行成本極低。采用微處理器驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器杜絕了因可控硅被擊穿