熱繼電器在電路起過載保護作用。帶斷相保護的熱繼電器可以用在Y形接法和△形接法的電動機，不帶斷相保護的三相式熱繼電器不能用在三角形接法的電動機。 由於熱繼電器中的發熱元件有熱慣性，在電路中不能作瞬時過載保護，更不能作短路保護，因此，熱繼電器不同於過電流繼電器和熔斷器。 熱繼電器有單相、二相及三相式，其中三相式還分為有斷相保護（用於電動機△連線情況）和無斷相保護的。 熱繼電器的選擇主要根據電動機定子繞組的聯結方式來確定熱繼電器的型號，在三相非同步電動機電路中，對Y聯結的電動機可選兩相或三相結構的熱繼電器，一般採用兩相結構的熱繼電器，即在兩相主電路中串接熱元件。對於三相感應電動機，定子繞組為△聯結的電動機必須採用三相帶斷相保護的熱繼電器。 普通的熱繼電器，也就是不帶斷相保護的，適用於出現過載電流的情況，若三相中有一相斷線時,因為斷線那一相的雙金屬片不彎曲而使熱繼電器不能及時動作，故不能起到保護作用。 帶斷相保護的熱繼電器， 當電流為額定值時，三個熱元件均正常發熱，其端部均向左彎曲推動上、下導板同時左移， 但達不到動作位置，繼電器不會動作， 當電流過載達到整定值時，雙金屬片彎曲較大，把導板和槓桿推到動作位置，繼電器動作， 使動斷觸點立即開啟， 當一相（設(A相）斷路時，A相（右側）的雙金屬片逐漸冷卻降溫，其端部向右移動，推動上導板向右移動。 而另外兩相雙金屬片溫度上升，使端部向左移動，推動下導板繼續向左移動， 產生差動作用，使槓桿扭轉，繼電器動作，起到斷相保護作用。