Terasaki ESM-103B是寺崎电气（Terasaki Electric）公司推出的一款先进电子式电动机保护继电器。该产品专为中低压三相异步电动机设计，集成了全面的电气保护功能、精确的测量能力和灵活的通信接口，通过实时监测电机电流、电压等参数，提供从过载、短路到接地故障等多重保护，是保障电动机安全运行、延长设备寿命、实现智能化管理的核心控制与保护组件。
应用场景：
在东南亚某大型棕榈油加工厂的压榨车间，数十台高压电动机驱动着巨大的螺旋压榨机昼夜不停地运转。高温、高湿、粉尘的恶劣环境，加之原料硬度波动带来的负载冲击，使得电机故障频发。过去使用传统的热继电器，响应慢、保护功能单一，多次因过载或相不平衡未能及时动作而导致电机烧毁，造成巨大损失和停产。全面升级为Terasaki ESM-103B电子式保护继电器后，情况彻底改变。在一次进料堵塞导致的电机堵转事故中，ESM-103B凭借其毫秒级的快速采样和精准算法，在堵转电流达到设定阈值的瞬间（远快于热元件动作时间）即发出跳闸指令，切断了接触器，完美保护了电机。同时，其内置的“热记忆”功能准确模拟了电机的热积累过程，在频繁启停的工况下也能提供准确的过载保护。通过其通信接口上传的运行电流和报警记录，工厂实现了对每台电机健康状况的远程监控，ESM-103B从“被动保护”升级为“主动守护者”。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | ESM-103B |
制造商 | Terasaki Electric (寺崎电气) |
产品类别 | 电子式电动机保护继电器 / 电动机保护器 |
额定电流 | 可调范围宽，覆盖多种电机功率（如1-100A，具体取决于CT规格） |
电源电压 | 宽范围AC/DC供电（例如24-240V AC/DC） |
保护功能 | • 过载（反时限）
• 堵转（瞬时或定时限）
• 短路（瞬时）
• 相不平衡/缺相
• 接地故障（基于零序CT）
• 欠载
• 启动超时
• tE时间保护（用于防爆电机） |
测量与显示 | LCD显示屏，实时显示三相电流、电压、功率、频率、热容量利用率等 |
输入信号 | 三相电流（通过CT）、零序电流（可选）、三相电压（可选） |
输出触点 | 多路可编程继电器输出（用于跳闸、报警、信号等） |
通信接口 | 标配RS485，支持Modbus RTU协议；可选PROFIBUS-DP， DeviceNet等 |
事件记录 | 带时间戳的最后多次故障事件记录，便于故障分析 |
工作温度 | -10°C 至 +60°C |
安装方式 | 面板开孔安装或导轨安装（取决于具体型号） |
标准认证 | 符合IEC/EN 60947-4-1， UL 508等国际标准 |
技术原理与创新价值：
Terasaki ESM-103B 将微处理器技术、先进传感算法与电机热模型相结合，实现了从模拟保护到数字智能的跨越。
创新点1：基于精确热模型的智能过载保护。
与双金属片热继电器依赖固定电流-时间曲线不同，ESM-103B 内置了精确的电机热模型。它实时监测三相电流，计算电机的实时热积累（热容量），并综合考虑冷态和热态下的散热特性。其反时限过载曲线更贴合电机实际发热特性，提供更精准的保护。独有的“热记忆”功能能在电机停机后继续模拟其冷却过程，确保再次启动时保护是基于电机真实的热状态，避免了传统热继电器因冷却时间估算不准导致的误保护或保护不足。
创新点2：全面的电气故障诊断与快速响应。
除基本过载外，ESM-103B 集成了多种高级诊断功能：
相不平衡与缺相保护：通过持续计算三相电流的不平衡度，在电机因断相或电压不平衡导致过热前及时动作。
堵转保护：可设置独立的堵转电流阈值和延时，在电机启动或运行中发生机械卡死时迅速切断电源，防止在数秒内烧毁。
接地故障保护：通过外部零序电流互感器检测对地泄漏电流，预防因绝缘下降引发的安全事故。
这些保护均基于快速的数字采样和算法判断，响应速度远快于机电式元件。
创新点3：集成化监测与预测性维护支持。
ESM-103B 不仅保护，更是一个电机监测站。其LCD屏可实时显示丰富的运行参数。通过Modbus通信，可将电流、电压、功率、热容量、运行时间等数据上传至PLC或上位机系统。通过对这些数据的趋势分析（如电流缓慢上升可能预示机械负载增加；热容量长期偏高可能预示通风不良），可以早期发现潜在问题，变“事后维修”为“预测性维护”，显著提升设备管理水平。
应用案例与行业价值：
案例：中东某海水淡化厂高压反渗透泵电机保护系统改造
该厂使用多台大功率高压电机驱动反渗透泵，是生产的核心动力。原有保护系统陈旧，保护功能不全，且缺乏监测手段，曾因轴承磨损导致的电流轻微升高未被及时发现，最终发展为电机扫膛烧毁的重大事故，导致全厂停产一周。
应用流程： 对所有关键高压泵电机加装Terasaki ESM-103B保护继电器，并通过RS485总线将所有ESM-103B接入工厂DCS系统。在DCS中建立了电机健康状态监视画面，实时显示每台电机的运行电流、热容量百分比和报警状态。
带来的改进：
电机故障率归零：全面的电气保护功能（特别是堵转和相不平衡保护）有效防止了多种原因导致的突发性电机损坏。改造后三年内，未发生一起因电气原因导致的电机烧毁事故。
预测性维护成功实践：DCS系统监控到一台泵电机的运行电流呈缓慢上升趋势，同时热容量基线也略有提高。维护人员据此预警，在计划检修中检查发现泵的叶轮有轻微结垢和轴承早期磨损迹象，及时进行了清洗和更换，避免了一次非计划停机。
能源管理优化：通过监测电机的实际运行电流和功率，工厂优化了泵的运行组合，在满足工艺需求的前提下关停部分低效泵，实现了约5%的节电效果。
用户评价： “Terasaki ESM-103B 对我们而言，不仅仅是一个保护装置，更是一个电机健康管理工具。它将电机从‘黑箱’变成了‘透明体’。我们现在可以基于数据做决策，维护工作变得主动且有预见性，这对于保障连续供水至关重要。”—— 该厂设备管理经理
相关产品组合方案：
要构建一个完整的电机控制与保护回路，ESM-103B 需要与以下设备协同工作：
电流互感器（CT）：将电机主回路的大电流按比例转换为ESM-103B可接受的小电流信号（通常5A或1A）。
接触器或断路器：电机的通断执行机构，接收ESM-103B的跳闸输出信号来分断电路。
电机启动器（如软启动器、变频器）：ESM-103B可与启动器配合，提供更完整的保护（如下游短路保护）。
零序电流互感器（ZCT）：用于实现高灵敏度的接地故障保护，套设在三相电缆上。
电压互感器（PT，可选）：如需电压相关保护或测量功率/功率因数，需接入三相电压信号。
操作与指示单元：按钮、指示灯，用于本地控制电机和显示状态。
通信网络与网关：RS485转以太网网关或直接支持现场总线的模块，用于将ESM-103B接入工厂级监控系统。
上位监控软件（SCADA/DCS/EMS）：用于集中显示所有电机的状态、参数、报警和历史数据，进行能效分析和预测性维护。
安装维护与全周期支持：
Terasaki ESM-103B的安装需由专业电工进行。首先需根据电机额定电流选配合适变比的CT，并确保CT的Knee点电压满足要求。正确连接CT二次侧（注意同名端）和电源线。通过设备上的按键或PC配置软件，设置电机额定电流、保护功能参数（如过载曲线等级、堵转电流倍数、跳闸延时等）和通信地址。初次投入运行前，应进行模拟测试（如模拟过载、短路信号）验证保护动作是否正确。日常维护主要是定期（如每月）查看LCD显示参数是否正常，清理散热孔灰尘，检查接线端子有无松动。可通过通信接口定期读取事件记录，分析电机运行状况。
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