这是热继电器的心脏。直热式热继电器是利用双金属片本身作热元件；间热式则用通电导体缠绕在双金属片上作为热元件、热继电器的同一种外壳内可装几种不同额定电流的热元件。
双金属片借助于一个绝缘的联动板，将双金属片受热弯曲变形传递到触头簧片的触发机构上，当双金属片变形达到某些特定的程度，就通过联动板使触发机构动作，从而使触点状态瞬时间变动并保持下来。
在热继电器上面有一调节旋钮，上有定值电流刻度，旋钮的长轴通到热继电器内部与联动触点装置的触发机构相联，转动该旋钮就能改变触发装置的动作条件，从而改变了热继电器的动作整定值。
在热继电器侧面有一个螺钉，拧动此螺钉就可以作用于触发装置上，改变其触发条件，从而补偿了热继电器安全环境和温度与被保护设施安装处环境和温度的差别所引起的保护定值的误差。但这种温度补偿的范围是有限的，两个环境和温度的差别最大不超过25°C。
并不是所有的热继电器都有这种装置，另外这种装置只能装在三相热继电器中，三相中若一相断路，则该相电流为零，该相双金属片不会受热弯曲。另两相电流相等且比平常运行电流要大，这两相双金属片迅速弯曲，通过机械方式将这三相双金属片变形的不平衡性，作用与触发机构上，使其迅速动作，实现了断相保护。
热元件受热弯曲，推动触发装置使热继电器动作后，主回路电流被切断了。双金属片一边散热一边恢复原装，显然，这是需要一些时间的，热继电器的复位有两种方式，手动和自动。手动复位一般不小于2min，自动复位不大于5min。
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