Un relé de sobrecarga térmica es un dispositivo de protección eléctrica diseñado para desconectar una máquina, un aparato o una instalación de su fuente de alimentación en caso de que se produzca una sobrecarga o un daño. Esta protección se logra mediante la inclusión de varios tipos de elementos sensibles al calor para cortar el suministro de energía en condiciones de sobrecarga. Estos elementos térmicos reaccionan a la corriente que consume el componente protegido durante su funcionamiento. Si el componente experimenta aumentos excesivos de carga, desgaste físico o daño, la cantidad de corriente consumida aumentará en consecuencia. Esto provocará un corte térmico y desconectará la alimentación principal del componente protegido.
El flujo de corriente a través de un dispositivo eléctrico es la parte de la dinámica de suministro eléctrico que genera calor. Un aumento en el flujo de corriente provoca un aumento proporcional en la cantidad de calor generado. El flujo de corriente a través de un aparato eléctrico es producto de la carga a la que está sometido el aparato. Una vez más, un aumento en la carga provoca un aumento en la corriente y el calor generado. Si esta carga aumenta a un punto que excede las especificaciones de diseño del aparato, se sobrecalentará y eventualmente se destruirá.
Los relés de sobrecarga térmica están diseñados para evitar daños o la destrucción de la maquinaria eléctrica al reaccionar a los aumentos en las temperaturas inducidas por la corriente. Si la temperatura aumenta por encima de la clasificación del relé, se activará y desconectará el suministro primario y evitará daños al equipo. Esta desactivación se logra mediante un enclavamiento mecánico o eléctrico entre el relé y la fuente de alimentación principal. El componente sensible a la temperatura de un relé de sobrecarga térmica puede ser una simple tira bimetálica o un sensor o sonda electrónicos más sofisticados.
La tira bimetálica en un relé de sobrecarga térmica está formada por dos metales diferentes fusionados. Las diferentes características del metal significan que se calientan a diferentes velocidades, lo que hace que la tira se doble. Este movimiento de flexión activa entonces un dispositivo de corte. El relé de sobrecarga térmica electrónico utiliza un sensor o sonda para leer la temperatura generada actualmente. Luego, un microprocesador dicta cuándo se abrirá el circuito y cortará el suministro principal según los parámetros preestablecidos.
Los relés de protección contra sobrecargas se instalan en los circuitos de control de máquinas grandes o como enlace directo en el suministro de aparatos más pequeños. Los relés del circuito de control constan de un elemento sensible al calor y un conjunto de puntos de contacto. El circuito de control de la máquina protegida pasa por los puntos de contacto del relé. Si la máquina alcanza niveles de corriente de sobrecarga, el sensor de calor del relé desconecta el relé de sobrecarga térmica que, a su vez, corta el suministro principal a la máquina. Los electrodomésticos más pequeños generalmente tienen su fuente de alimentación que pasa directamente a través del elemento sensible al calor que se dobla en condiciones de sobrecarga y apaga la máquina.