有用户咨询，热继电器用于单相电机时，为何要将三极串联使用（图1左），如果不串联会怎样？
热态曲线在过负荷之前已经有稳态的负荷电流，所以要考虑其热效应对脱扣时间的影响。 冷态曲线在过负荷之前无负荷电流，热态曲线在冷态曲线下方，所以动作时间更快。
热继电器三相过载保护特性要遵循GB/T14048.4要求，见表1。
当电流为1.05倍整定电流Ir时，2小时不能动作，实际上由于三相双金属片已经达到热平衡不再弯曲，即使通再长时间也不会动作。
当电流为1.2倍整定电流Ir时，热继电器要在2小时以内动作，实际大部分产品的动作时间在十几到几十分钟不等，见图3。
具有缺相保护功能的热继电器，同样要遵循GB/T14048.4标准定义的缺相保护动作特性，见表2。
试验时两极先通1倍整定电流，1极通0.9倍整定电流，两小时后原先两极电流增加到1.15倍，1极电流为0，要求在2小时以内动作，模拟缺相情况下热继电器动作情况，见图4。
具有缺相保护的热继电器用在单相电机回路，如果只接两极，那么对于热继电器来说相当于缺相运行。
从曲线上看，三极只通两极电流（等同缺相）时，即使负载电流为1倍整定电流Ir，热继电器也有可能动作，见图5。
这是为什么呢？
带着疑问，我们看下热继电器的内部构造（图6），除了我们熟知的双金属片，热继电器一般会有上、下两块差动板，既可以实现三相过载保护，又可以实现缺相保护，双金属片受热弯曲以后，差动板移动，推板顶开脱扣机构动作。
基于内部构造再结合图7中的简图，我们梳理下热继电器在无载，正常电流，三相过载和缺相情况下，双金属片Bimetal、差动板Push Plate和推板Lever的工作原理。
1、在没有电流时，由于双金属片不会发热，所以差动板和推板都处于原始位置，双金属片和差动板移动距离为0，推板离脱扣机构的距离为a，如果要动作，推板至少移动距离a，见图7-1；
2、在额定电流情况下，双金属片受热弯曲，但弯曲到一定程度以后达到热平衡不再变形，此时双金属片、差动板和推板移动的距离为a'，由于a'＜a，所以热继电器也不会动作，见图7-2；
3、在三相过载的情况下，双金属片受热继续弯曲，此时双金属片、差动板和推板移动的距离为a+b，所以推板移动的距离已经超过a，所以会顶开脱扣机构，热继电器动作，见图7-3；
4、在缺相情况下（假设L1-T1缺相），L1-T1相无电流双金属片也不会变形，会卡住下差动板2（蓝色）使其无法运动，但是L2-T2和L3-T3相的双金属片在电流的热效应下弯曲，推动上差动板1（白色）向右移动，移动的距离为c，并且两块差动板会绕着连接点顺时针旋转，这样就会将推板移动的距离x放大：x≈c×l1×l2，所以即使还没有达到标准要求的1.15倍整定电流Ir，缺相情况下热继电器也有可能动作。
这也是诸多厂家在样本上要求具有缺相保护的热继电器或电动机保护断路器，用于单相电机回路时必须三极串联使用的原因，究其原因在差动板在缺相情况下会放大推板的移动距离。
