熱繼電器有兩個熱元件,屬于兩相結構。此外,還有裝三個熱元件的,以及帶斷相保護裝置的三相結構熱繼電器。在一般情況下,應用兩相結構的熱繼電器已能對電動機的過載進行保護。但是考慮到當三相電源因供電線路故障而發生嚴重的不平衡情況,以及當電動機的繞組內部發生短路或絕緣不良等故障時,就有可能使電動機的某一線電流比其余的兩線電流更高。因此,在上述情況下就有必要選用三相結構的熱繼電器。

三相電源的斷相,是引起電動機過載的另一常見故障。例如,在配電線路中有一相熔斷器熔斷,或者電動機的接線端有一相松脫等等,都可能引起電動機的斷相運行。這時,電動機將在單相電流所產生的脈動磁場中低速旋轉或堵轉,并且電流很大,繞組會很快過熱,以致燒毀。

圖2-44為JR16-20/3D型三相結構帶斷相保護裝置的熱繼電器的結構原理圖。它除有三個熱元件外,還裝有由內外導板4、5,鉸鏈6、7和杠桿8所組成的差動斷相保護機構。電動機在三相平衡過載時,三組雙金屬片1~3同時受熱彎曲。通過外導板5和杠桿8,推動觸點機構動作。這時內導板4由杠桿8帶動,也隨外導板一起移動。如果有一相斷線,例如中間的一相斷線時，該相的雙金屬片2即因熱元件的斷電而逐漸冷卻，使內導板向右移動，其余的兩相金屬片仍在受熱彎曲，使外導板繼續向右移動，這時，杠桿8上的鉸鏈6和7將由內外導板帶動向相反的方向移動，因此通過杠桿8的放大作用，將大大加快觸點機構大動作，使斷相運行得到及時制止。