目前用于投切电容器的断路器大多是真空开关。真空断路器具有分、合闸速度快的特点。随着灭弧性能和过电压耐受能力的不断提高，真空断路器在开断电容器时已能很好地防止重燃。

但由于真空断路器成本高，电容器分组不能做得很细。因此，采用真空断路器作为开关元件不能根据无功功率不足进行适当补偿。同时，由于普通真空断路器的三相开关不能分开控制，接通就一起接通，关断就一起关断，因此无法选择最合适的相角投切电容器，即至少有两个电容器不能在过零电压时投切，也不能在过零电流时投切。电容器的电流与电容器电压对时间的微小分割成比例。断路器投入运行时，电容器上的初始电压不等于电网电压时，最大电压差可达额定电压的2.8倍。当电容器两端突然施加巨大的电压差，使电容器的电压发生突变时，通过断路器和电容器的电流将是额定电流的几十倍——浪涌电流。这种情况在背靠背电容器组的切换中尤其严重。冲击电流对电容器和断路器的危害很大，冲击电流中包含的谐波成分会被电容器放大。另一方面，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，增加了电容器电流的有效值，导致温升更高，甚至过热，影响电容器的寿命。此外，真空断路器维护复杂，不宜频繁切换。

因此，采用真空断路器作为开关元件只适用于无功负荷变化不大的场合，用于大中型变电站低压母线的集中补偿。这时无功补偿基本上就是对主变压器消耗的无功功率的补偿。

交流接触器作为补偿电容器装置的开关元件已有30多年的历史。从成本上来说，交流接触器比真空断路器有明显的优势，但和真空开关一样，交流接触器的三相触点必须同时通断，在投切电容器时会产生较大的冲击电流。一方面，由于主流接触器成本相对较低，将其作为开关元件使用，可以将电容器的分组做得更多更细，更准确地补偿系统的无功不足，解决了真空断路器作为开关元件分组不够细致的问题。另一方面，由于冲击电流大，一次输入的电容值有限，一次输入的电容值不得不降为零，多次输入。考虑到接触器的动作时间和投入运行时冲击电流的衰减速度，装置的响应速度会大大降低。由于响应速度不够，补偿电容的输入跟不上无功负荷的变化，从而影响补偿的精度。

由于交流接触器触头过流能力有限，冲击电流的存在往往会造成接触器触头烧毁，使接触器无法分断，降低了整个装置的可靠性和使用寿命。因此，在运行中需要经常维护和更换触头，这会增加运行成本。为了减小冲击电流，主要采用带预投电阻的特殊接触器。它由一组辅助触点先将接触器上配备的限流电阻接入电路抑制涌流，然后主触点瞬间闭合使电阻短路实现输入电容。但由于接触器元件加工精度的限制和装配中不可避免的偏差，开关在长期工作中，时差必然会发生变化，导致电阻的输入与主触头的匹配不当。因此经常出现接触器电阻烧损、主触头熔焊的现象。另一种方法是在普通接触器的基础上增加限流线圈来限制冲击电流。这种方法虽然在限制冲击电流方面有一定的效果，但也存在一些缺点，如增加了功率损耗、容易引起谐振、增加了制造成本、复杂性和故障率等。这类产品仍会产生合闸涌流和分闸过电压。也有人在触头材料上做文章，采用一种具有非线性电阻特性的合金作为主要触头材料。当材料温度大幅度上升时，电阻迅速上升，但在正常情况下，电阻很小。这种触头能有效限制冲击电流流经触头产生高温升时的电流，能满足正常运行时对电流的要求。但这只是部分解决了接触器抗浪涌电流的问题。

从根本上说，用交流接触器作为开关元件并不能解决冲击电流和谐波的问题。

目前，常用的晶闸管投切方式(TSC)是由工控机控制的。由于电容器电压不能突变，为了避免电容器投切过程中的冲击电流，电压为零时必须投切电容器，电流为零时必须投切电容器，而大功率晶闸管正好可以满足上述要求。当工控机检测到电容器两端电压与电网电压相等且极性相同时，利用微机同步相位控制技术瞬间投切电容器。当电流过零时，晶闸管会自然关断，无需专门的放电电阻，也无需对电容器预充电就可以随时投切电容器，大大提高了电容器的投切速度，可以很好地适应电容器的频繁投切。因为电流过零时晶闸管自动关断，电容电流只在零电流和正弦电流之间切换。也就是说不会产生谐波。这样，用晶闸管作为开关元件，从原理上解决开关涌流和谐波问题，是一种理想的选择。然而，在实际应用中，晶闸管开关元件也遇到了一些问题。首先，晶闸管开通时有结压降，工作时消耗大量功率，由此引起的发热现象不容忽视。晶闸管阀体的冷却方式有气冷、油冷、水冷和沸腾冷却。大容量晶闸管的水冷方式最为理想。无论采用何种冷却方式，整个补偿装置的投资和复杂程度都会较高。另外，由于结压降的存在，电流会发生畸变；无功补偿电容器组投切时，晶闸管误触发会产生冲击电流。一般冲击电流是其额定电流的7倍，此时的电压是额定电压的2倍以上。在冲击电流下，阀体发热更严重。

由于晶闸管的耐受电压一般为几千伏，因此需要串联几个晶闸管，以便在10kV电压水平下切换电容器。这就引出了多只晶闸管同时触发串联均压和串联保护的问题，这也是高压晶闸管投切电容器的关键技术。目前有电磁触发、光电触发等。电磁触发易受电磁干扰，而光电触发可以避免电磁干扰。运行中的晶闸管开关元件一般采用晶闸管和二极管的反并联方式或两个晶闸管的反并联方式。第一种连接方式，晶闸管关断时，晶闸管可能承受的反向电压约为最大电源电压的两倍；在第二种连接方式下，如果电容放电的时间常数足够小，晶闸管的最大反向电压只是电源电压的峰值。显然，第二种方法可靠性更高，即使一个晶闸管损坏，也不会造成电容器误投，响应速度更快，但同步触发问题更突出，增加了投资。

从以上分析可以看出，交流接触器在电容器投切过程中会产生冲击电流和谐波，但在正常工作状态下会消耗较少的功率。然而，晶闸管可以实现过零开关，但在正常工作状态下会产生大量的功耗。为了结合两种元件的优点，人们制造了一种复合开关，一种新型的电容开关元件。复合开关由晶体管和接触器并联组成。晶闸管用于实现电容器无功补偿投入和切除瞬间的过流切换；电容器投入正常运行时，利用机械触点接触电阻极小的特点，大大降低了功耗。为了实现上述功能，复合开关中晶闸管和接触器的关断必须有严格的定时控制。当复合开关控制器接收到合闸脉冲时，控制器检测电容器与电网之间的电压，并在电压过零前以一定角度向晶闸管发出触发脉冲，使晶闸管在电压过零时导通。放入电容器，同时启动接触器的延时电路。这种延迟必须确保接触器触点只有在晶闸管开启后才能闭合。接触器投入运行后，形成晶闸管和接触器的并联电路。此时，由于接触器的接触电阻很小，晶闸管的结压降被限制到很低，因此其功耗很小。控制器接收到切断脉冲后，打开接触器，延时晶闸管的触发脉冲。此时，当阳极电流过零时，晶闸管自然关断。

由于上述优点，近年来复合开关的应用有了很大发展，在许多领域取代了接触器和晶闸管。然而，由于工作原理的严格定时要求，复合开关存在一些问题。如果复合开关响铃较慢，一般需要60~160ms才能完成整个输入或移除过程。同时，由于加工精度和装配工艺对接触器和晶闸管配合的影响，运行中两个元件的动作顺序会发生变化，通常通过增加延时来解决这一问题，进一步降低了器件的分合闸速度。因为两个元件并联，所以器件的结构更复杂。目前，低压无功补偿通常采用复合开关。如果要用在高压领域，就要采用多个元件串联。装置的结构将变得极其复杂，各部件的同步性难以保证，其保护也将是一个难以解决的问题。因此，复合开关的发展受到限制。