Termiskās pārslodzes relejs ir elektriskās aizsardzības ierīce, kas paredzēta mašīnas, ierīces vai iekārtas atvienošanai no barošanas avota, ja rodas bojājumi vai pārslodze. Šī aizsardzība tiek panākta, iekļaujot dažāda veida siltumjutīgus elementus, lai pārtrauktu strāvas padevi pārslodzes apstākļos. Šie termiskie elementi reaģē uz strāvu, ko aizsargājamais komponents velk savas darbības laikā. Ja komponentam ir pārmērīgi palielināta slodze, fizisks nodilums vai bojājumi, patērētās strāvas apjoms attiecīgi palielināsies. Tas izraisīs termisku atslēgu un atvienos galveno padevi aizsargātajam komponentam.
Strāvas plūsma caur elektrisko ierīci ir elektroenerģijas padeves dinamikas daļa, kas rada siltumu. Strāvas plūsmas palielināšanās izraisa proporcionālu saražotā siltuma daudzuma pieaugumu. Strāvas plūsma caur elektroierīci ir slodze, kurai ierīce ir pakļauta. Atkal, palielinoties slodzei, palielinās strāva un ģenerētais siltums. Ja šī slodze palielinās līdz punktam, kas pārsniedz ierīces konstrukcijas specifikācijas, tā pārkarst un galu galā tiks iznīcināta.
Termiskās pārslodzes releji ir paredzēti, lai novērstu elektrisko iekārtu bojājumus vai iznīcināšanu, reaģējot uz strāvas izraisītās temperatūras paaugstināšanos. Ja temperatūra paaugstinās virs releja nominālās vērtības, tas aktivizēs un atvienos primāro barošanu un novērsīs aprīkojuma bojājumus. Šī deaktivizēšana tiek panākta, izmantojot mehānisku vai elektrisku bloķēšanu starp releju un galveno barošanas avotu. Termiskā pārslodzes releja temperatūras jutīgā sastāvdaļa var būt vienkārša bimetāla sloksne vai sarežģītāks elektroniskais sensors vai zonde.
Bi-metāla sloksne termiskā pārslodzes relejā sastāv no diviem atšķirīgiem metāliem, kas sakausēti kopā. Atšķirīgās metāla īpašības nozīmē, ka tie uzkarst dažādos ātrumos, izraisot sloksnes saliekšanos. Pēc tam šī lieces kustība aktivizē izgriešanas ierīci. Elektroniskais termiskās pārslodzes relejs izmanto sensoru vai zondi, lai nolasītu pašreizējo radīto temperatūru. Pēc tam mikroprocesors nosaka, kad ķēde atvērsies un pārtrauks galveno padevi atkarībā no iepriekš iestatītajiem parametriem.
Pārslodzes aizsardzības releji tiek uzstādīti vai nu lielu iekārtu vadības ķēdēs, vai arī kā tieša saite mazāku iekārtu piegādei. Vadības ķēdes releji sastāv no siltumjutīga elementa un kontaktpunktu komplekta. Aizsargātās iekārtas vadības ķēde iet caur releja kontaktpunktiem. Ja iekārta sasniedz pārslodzes strāvas līmeni, releja siltuma sensors izslēdz termiskās pārslodzes releju, kas savukārt pārtrauc iekārtas galveno padevi. Mazākām ierīcēm strāvas padeve parasti tiek tieši caur siltumjutīgo elementu, kas pārslodzes apstākļos saliecas un izslēdz mašīnu.