Termički relej je električni uređaj koji štiti elektromotor bilo kojeg električnog uređaja od kritičnih temperatura. U uvjetima povećanog opterećenja, motor, koji pokreće bilo koji mehanizam električnog stroja ili električnog uređaja, troši povećanu količinu električne energije. Ta energija može biti višestruko veća od propisane norme za motor. Kao rezultat procesa preopterećenja, temperatura unutar električnog kruga počinje brzo rasti. To, naravno, može dovesti do kvara ovog električnog uređaja. Kako bi se to spriječilo, u električne krugove su uključeni dodatni posebni uređaji koji su dizajnirani da prekinu opskrbu električnom energijom u slučaju bilo kakvih izvanrednih stanja (prijelazni procesi u električnim mrežama, preopterećenja itd.). Takav zaštitni uređaj naziva se toplinski relej (ponekad u literaturi možete pronaći naziv "toplinski relej"). Glavni zadatak toplinskog releja je održavanje načina rada električnog uređaja i njegove ukupne performanse.
Termički relej ima u svojoj unutrašnjostidizajnira posebnu bimetalnu ploču. Pod utjecajem preopterećenja i povećanog napona u električnoj mreži takva se ploča savija (deformira), a u svom normalnom stanju ima prilično ravnu površinu. Ova bimetalna ploča čvrsto zatvara električne kontakte i stoga struja može slobodno teći kroz električni krug.
Kada prenapon i povećanje vrijednosti električne struje u krugu počnu naglo povećavati temperaturu. To pridonosi zagrijavanju glavnog elementa toplinskog releja - dvoslojne metalne ploče. Potonji se počinje savijati i prekida protok električne energije, budući da je termalni relej dizajniran da isključi opterećenje i napon kada je električna mreža preopterećena.
Međutim, bimetalna ploča se savija prilično sporo. Ako je kontakt pomičan i izravno spojen na njega, tada niska stopa otklona neće osigurati gašenje luka do kojeg dolazi kada je krug prekinut. Stoga dizajn toplinskog releja predviđa uređaj za ubrzanje, takozvani "skočni kontakt". Iz toga slijedi da se izbor toplinskog releja temelji na takvoj karakteristici kao što je ovisnost vremena odziva o veličini električne struje.
Zbog takvog razmaka, rad stroja će biti zaustavljen. Nakon nekog vremena (obično pola sata - sat), ploča se hladi i vraća u svoje prethodno stanje, čime se obnavlja rad strujnog kruga. Uređaj se vraća u radno stanje.
Postoji nekoliko vrsta termičkih releja. TRP relej (za jednofazno opterećenje), TRN relej (za dvofazno opterećenje), toplinski relej PTT (za dugotrajno preopterećenje u trofaznom krugu) i toplinski relej RTL (zaštita električnih motori od dugotrajnih preopterećenja) postali su rašireni.
