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我們都知道，無功補償柜作為最常見的補償設(shè)備（或稱功率因數(shù)校正設(shè)備），其主要包含：主開關(guān)、過電壓保護器、保護元件、投切開關(guān)、電抗器、電力電容器和無功補償控制器。

今天，小編要給大家講講無功補償柜的投切開關(guān)。投切開關(guān)作為無功補償柜的重要元件，其重要性決定了無功補償柜輸出功率的響應時間和對系統(tǒng)、元件造成的影響。下面，小編以低壓系統(tǒng)常見投切開關(guān)為例來介紹。

我們這里說的“投切開關(guān)”到底是什么呢?
一臺完整的無功補償柜一般都由多個無功補償支路構(gòu)成，那么對應每一條無功補償支路就有這么一個“開關(guān)”設(shè)備，它可以將無功補償支路與系統(tǒng)連接起來，還可以從系統(tǒng)中斷開，又稱無功補償支路的“切除”，這個開關(guān)設(shè)備就是我們所說的“投切開關(guān)”。

常見的投切開關(guān)包含：
電容器投切專用接觸器
晶閘管開關(guān)
復合開關(guān)

同步開關(guān)

補充一下投切開關(guān)對于電容器的重要性。
理論上：電容器在投入系統(tǒng)的時候，會有一個無窮大的電流在極短的時間內(nèi)，流入電容器中并將電容器的電壓充電到與供電電壓相等。
這個把電容器投入時伴隨的這個大電流我們通常把它叫做“涌流”，這個涌流不僅會對系統(tǒng)會造成不良的影響，還會對電容器造成不利影響。因此，我們希望限制這個涌流，其中的辦法就是對電容器投切的開關(guān)進行專門的設(shè)計。

電容器投切專用接觸器
電容器投切專用的接觸器與一般的接觸器有什么不同呢？
多一副接點！

上圖是一個典型的電容器投切專用接觸器的示意圖，其具有A、B兩套觸點（觸點B是多出來的）。
當電容器投入的時候，B觸點先閉合，此時回路中的電阻（R）起到抑制電容器涌流的作用，將電容器涌流限制在安全范圍值內(nèi)；然后A接點再閉合，連接電容器和系統(tǒng)就能長期穩(wěn)定運行。

電容器投切專用接觸器特點總結(jié)如下：
1. 電容器投切專用接觸器能夠有效抑制電容器涌流。
2.接觸器在運行過程中，發(fā)熱量少。（和晶閘管開關(guān)相比，較突出的優(yōu)點）
3. 電容器投切響應時間相對較慢，尤其是電容器支路從系統(tǒng)中切除后，再投入系統(tǒng)時需要的間隔時間較長！這是為什么呢？
因為接觸器在投入電容器的時候，是不能判斷接觸器兩端的電壓差的。換句話說，只有在接觸器得到了投入的命令時，它才可動作。（不論外部條件如何，執(zhí)行力強！）
電容器投入的時候，接觸器兩端的電壓差會有什么影響呢？這個電壓差越高，相當于施加到電容器端的電壓也就越高，結(jié)果對電容器的損壞就是致命的；另外，電壓差越大，涌流也會越大，這也是我們不希望看到的。

如何解決上面提到的困難呢？
等！花時間等待！等電容器放電放到其端電壓在安全電壓以下！這里還有兩個問題需要關(guān)注：
1.電容器的放電回路必須要設(shè)計，沒有放電回路，電容器內(nèi)儲存的電能是沒有辦法釋放的；
2.要等多長時間？這個要根據(jù)運行經(jīng)驗來確定，等待時間的長短是通過功率因數(shù)控制器的參數(shù)來設(shè)置的。

晶閘管開關(guān)
我們常常聽到的下面的這些稱謂：晶閘管開關(guān)、可控硅開關(guān)、無觸點開關(guān)、柔性開關(guān)、調(diào)節(jié)器等，其實都是一個東西！

基本原理：
控制晶閘管的導通，來實現(xiàn)電容器與系統(tǒng)在電氣特性上的連接和斷開。
接觸器投切電容器的時候，其觸點（接點）就是可見的開斷點；而晶閘管開關(guān)投切電容器，無論是投入或者斷開狀態(tài)，電容器都是通過晶閘管開關(guān)連接在系統(tǒng)上的，晶閘管開關(guān)沒有可見的開斷點（即無觸點）。
當電容器投入系統(tǒng)時，晶閘管開關(guān)呈導通狀態(tài)；
當電容器從系統(tǒng)中切除時，晶閘管開關(guān)呈非導通狀態(tài)。

基于上述原理，晶閘管開關(guān)用于電容器投切具有哪些優(yōu)勢呢？
1.實現(xiàn)“過零投切”
2.投切響應速度快

什么是過零投切？
過零投切是指電壓過零投入和電流過零切除。在電容器與系統(tǒng)間電壓差為“零”時投入電容器（降低電容器投入涌流的影響），在電容器支路電流過“零”時切除電容器支路。

為什么接觸器做不到，晶閘管開關(guān)就能做到呢？
晶閘管開關(guān)除了晶閘管外，還配有一堆檢測和控制電路。
當電容器處于切除狀態(tài)時，這些電路能檢測晶閘管開關(guān)兩端電壓差值的變化情況，因為其檢測回路的存在，所以它能夠捕捉到電壓差過零點的時刻。

另外一個很重要的一點是，晶閘管開關(guān)狀態(tài)切換所需要的時間非常短。即從非導通狀態(tài)切換到導通狀態(tài)、從導通狀態(tài)切換到非導通狀態(tài)的時間非常短。能夠捕捉電壓差過零點，同時具有快速動作的特性，所以晶閘管開關(guān)能夠在電壓差過零點是快速導通，從而實現(xiàn)電容器支路的投入，有效限制電容器涌流。
也是因為晶閘管開關(guān)具有檢測回路和快速動作的特點，它能夠快速的投入電容器支路，也能夠快速切除電容器支路，還能快速的重新投入電容器支路。這個特點保障了無功補償柜對變化負載無功補償需求的快速響應。
但俗話說“人無完人”，晶閘管開關(guān)也有它的缺點：發(fā)熱量大。
晶閘管開關(guān)本身發(fā)熱量很大，同時過熱還會加速晶閘管元件損壞。

那么我們要如何面對處理這個缺點，以應用于實際工程呢？當然是設(shè)計散熱系統(tǒng)。
散熱片配上散熱風扇，再加上經(jīng)過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓晶閘管開關(guān)產(chǎn)生的熱盡量能快速的散發(fā)出去。還要有散熱保護，當晶閘管開關(guān)的溫度超過閾值1時，則要啟動散熱風扇；當溫度超過閾值2時，這時候要讓晶閘管開關(guān)停止工作。
晶閘管開關(guān)的無功補償柜比接觸器的無功補償柜散熱需求更大，因此兩種情況下無功補償柜的散熱系統(tǒng)設(shè)計是不同的。
需要特別注意的是，無功補償柜內(nèi)的電容器對溫度要求也很高，過高的溫度會大大減少電容器的使用壽命。

總結(jié)一下：晶閘管發(fā)熱量大，但是只要我們合理設(shè)計散熱和保護系統(tǒng)，就可以有效減少這些熱對設(shè)備的影響；但是與接觸器相比，更大損耗的產(chǎn)生卻是不可避免的。