京硅智能@所有电力人，混合固态开关一文读懂
2025年02月21日
在电力发展的历史长河中，爱迪生与特斯拉的“电力之战”曾轰轰烈烈地展开，这场直流与交流的对决，不仅推动了电力技术的发展，也奠定了现代电力系统的基础。如今，随着能源转型的加速，电力系统正迎来新的“革命”，而混合固态技术正成为革命中不容忽视的力量。
随着电网中的短路电流水平日益提高，短路电流峰值可达到100 kA以上，且短路电流上升速率di/dt极高，传统电力系统保护设备的极限分断能力不足，且动作时间较长，难以满足短路故障发生时快速限流分断的要求，混合固态技术以其低能耗、高性能的特点，巧妙地融合了机械开关和固态开关的优势，为电力系统带来了前所未有的创新特性。它不仅继承了传统机械开关的低能耗，还兼具了固态开关的快速响应能力，同时在分合时几乎无弧、无烧蚀老化，堪称电力系统的“全能战士”。
一、混合固态技术：低能耗的智慧之选
想象一下，如果有一种技术能让电力系统在正常运行时几乎不耗电，而在故障发生时又能瞬间变身“超级英雄”，迅速隔离故障，保障系统安全。这听起来是不是有点像科幻小说？但混合固态技术（Hybrid Solid-State Technology）就是这样一个现实中的“超级英雄”。它通过巧妙结合机械开关和固态开关的优点，实现了低能耗与高可靠性的完美平衡。这种技术不仅节能，还能显著降低运行成本，是电力系统的“绿色守护者”。
混合固态产品在正常工作时，电流通过主机械开关流过，几乎不产生任何损耗，仿佛电流在“免费通行”。而一旦故障发生，它会迅速换流到并联的固态开关，机械开关的电弧电压被限制到固态开关的导通压降，实现微弧甚至无弧关断，确保故障回路有效断开，并大幅提高机械开关的电气寿命。同时，吸能回路（如MOV等）的加入，进一步提升了系统的安全性，能够有效吸收故障线路中的能量并限制过电压，保护电路免受瞬态恢复电压的损害。
二、全控/半控与换流类型：不同的技术路径
根据电力电子器件的类型，混合固态产品分为半控型和全控型两种。半控型混合式开关以晶闸管作为主要元件，而全控型则采用IGBT（绝缘栅双极晶体管）等全控型器件。它们如同技术的双翼，各有特点，为电力系统的不同需求提供了多样化的选择。根据关断原理的不同，混合固态开关分为自然换流型和强制换流型两种。自然换流型利用机械开关的电弧电压实现电流换流，结构简单。强制换流型则通过固态开关实现电流的快速转移，成本相对较高。两种类型各有优缺点，适用于不同的应用场景。
三、京硅智能的创新应用：引领混合固态新革命
在混合固态技术领域，京硅智能始终致力于将这一先进技术应用于产品研发之中。京硅的产品不仅继承了混合固态技术低能耗、高性能的特点，更通过创新设计，进一步提升了产品的可靠性和实用性。
以工商储应用产品为例，工商储对并离网切换的时间有一定要求，实际应用中，STS和SCR方案损耗很大，负载适应性差，京硅创新性地使用混合固态技术路线，推出了并离网无缝切换开关，在降低功耗的同时具备切换时间短、负载适应能力强、产品体积小等优势，并且已与光储行业头部客户展开合作，形成整套并离网无缝切换解决方案。
京硅并离网切换开关应用图片
随着能源转型的加速，混合固态技术的应用前景广阔。京硅将继续致力于这一领域的创新与探索，不断优化产品性能，提升技术水平，为电力系统的绿色、高效运行提供更加有力的支持。我们相信，通过我们的努力，混合固态技术将在未来的电力系统中发挥更加重要的作用，助力实现绿色电力的未来！
