熱繼電器是電流通過發熱元件產生熱量,使檢測元件受熱彎曲而推動機構動作的一種繼電器。由于熱繼電器中發熱元件的發熱慣性,在電路中不能做瞬時過載保護和短路保護。它主要用于電動機的過載保護、斷相保護和三相電流不平衡運行的保護及其它電氣設備狀態的控制。
目前熱繼電器的檢測元件大都都采用雙金屬,雙金屬片的受熱方式有4種,即直接受熱式、間接受熱式、復合受熱式和電流互感器受熱式。直接受熱式是將雙金屬片當做發熱元件,讓電流直接通過它;間接受熱式的發熱元件由電阻絲或帶制成,繞在雙金屬片上且與雙金屬片絕緣;復合受熱式介于上述兩種方式之間;電流互感器受熱式的發熱元件不直接串接于電動機電路,而是接于電流互感器的二次側,這種方式多用于電動機電流比較大的場合,以減少通過發熱元件的電流。
所謂雙金屬片,就是將兩種線膨脹系數不同的金屬片以機械輾壓方式使之形成一體。膨脹系數大的稱為主動層,膨脹系數小的稱為被動層。雙金屬片受熱后產生線膨脹,由于兩層金屬的線膨脹系數不同,且兩層金屬又緊密地貼合在一起,因此,使得雙金屬片向被動層一側彎曲,由雙金屬片彎曲產生的機械力便帶動觸點動作。
基于雙金屬片原理的熱繼電器保護動作不精確,受環境溫度影響較大,容易因熱疲勞而產生偏差,所以保護作用較差。但因其簡單價廉而得到廣泛應用。