Protection contre les surcharges :

Lorsque apparaît une surcharge, le dispositif thermique (bilame) détecte la perturbation et agit sur le mécanisme de déclenchement, provocant l'ouverture des contacts ou pôles du disjoncteur.

Le bilame simule l'échauffement des conducteurs de l'installation située en aval du disjoncteur, si cet échauffement est trop important il convient d'interrompre l'alimentation avant que les conducteurs ne se déteriorent, en revanche, si la surcharge est transitoire, les conducteurs n'ont pas le temps de chauffer et il est inutile de couper l'alimentation.

Sur certains disjoncteurs, on peut régler dans une certaine plage, la valeur du courant pour laquelle il y aura déclenchement thermique.

S’il s’agit d’un disjoncteur moteur, le relais thermique est différentiel en ce sens qu’il détectera aussi un déséquilibre de courant. Si c’est un disjoncteur d’usage général, le dispositif thermique ne détecte pas les déséquilibres de courant.

Le bilame est constitué de deux lames métalliques solidaires l'une de l'autre.
A la température ambiante, les deux lames ont la même longueur, en revanche, lorsque la température augmente, une des deux lames se dilate plus que l'autre. Comme les deux lames sont solidarisées, le bilame se déforme en arc de cercle , permettant ainsi à la lame la plus dilatée de s'allonger (longueur de l'extérieur de l'arc plus grande que la longueur intérieur de l'arc)
Le courant qui traverse le disjoncteur circule dans des conducteurs qui enserrent un bilame. Par effet Joule, le courant de surcharge provoque l'échauffement et la déformation du bilame, entraînant le déclenchement du disjoncteur.