它由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机热继电器(2张)构组成。发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。图中所示的双金属片，下层一片的热膨胀系数大，上层的小。当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，北京热保护，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使常闭触点断开。由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电，从而接触器主触点断开，电动机的主电路断电，实现了过载保护。热继电器动作后，双金属片经过一段时间冷却，按下复位按钮即可复位。
有断开按钮，按下断开按钮时，常闭触头打开串联接触器开路，断开负载，热保护开关，释放断开按钮后，负载通过接触器重新工作。使用事项编辑过载继电器只能作为控制电动机的过载保护，不能作为短路保护。装设时必须了解保护对象的额定电流，热保护原理，选择规格必须为额定电流的+20%。通常直接装设于电动机的启动接触器(MagneticSwitch)之后。当电流过高或者因负载电流超过设定时，就会启动过载继电器而断回路，可借由重设纽回复通路，但如果装置过载继电器启动时，不可任意调高设定电流，应查明过载原因，否则极易烧毁被保护之装置。
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