يُركَّب المرحل الحراري تحت الكونتاكتور مباشرة، ويمر تيار الأطوار الثلاثة الذاهبة إلى المحرك عبر شرائحه ثنائية المعدن. كلما زاد التيار سخنت الشرائح وانحنت؛ وعند نقطة معينة تفصل الآلية، فينفتح الملامس المساعد وتنقطع تغذية ملف الكونتاكتور. واستجابته تشبه سخونة المحرك: يفتح بعد دقائق في التجاوز الصغير، وفي ثوانٍ في التجاوز الكبير. ولأن تيار الإقلاع قصير الأمد لا يفصل المرحل. والمرحل الذي فصل لا يمكن إعادة ضبطه إلا بعد بضع دقائق من برودة الشرائح.
يوضع زر الضبط على التيار الاسمي المكتوب على لوحة المحرك؛ فلا يفتح المرحل حتى نحو 1.05 ضعف هذه القيمة، ويفتح خلال ساعتين عند 1.2 ضعف. وتُختار فئة الفصل بحسب مدة الإقلاع: الفئة 10 تفتح في 10 ثوانٍ على الأكثر عند 7.2 أضعاف تيار الضبط وتلائم معظم الضواغط والمراوح. والمرحل لا يحمي من القصر الكهربائي؛ فيجب أن يوجد قبله مصهر أو قاطع حماية المحرك. ويُختار مرحل يتوسط مدى ضبطه تيار المحرك.
معظم المرحلات الحرارية اليوم حساسة لفقد الطور: إذا انقطع أحد الأطوار انحنت الشرائح انحناء مختلفًا وفتح المرحل أبكر من المعتاد. ومع ذلك يؤمّن مرحل حماية أطوار منفصل حماية أسرع وأدق. وفي الضواغط المحكمة ونصف المحكمة توجد أيضًا حساسات حرارة مدفونة في الملف (ثرمستور) ووحدتها؛ فالمرحل الحراري يراقب التيار، والثرمستور يراقب حرارة الملف مباشرة. ومرحلات التيار الزائد الإلكترونية تؤدي العمل نفسه بدقة أعلى ولا تتأثر بحرارة المحيط.
إذا فصل المرحل الحراري فلا يُضغط الزر ويُمضى دون إيجاد السبب. الأسباب المعتادة هي: ضغط تكثف مرتفع (مكثف متسخ، مروحة متوقفة)، وجهد منخفض أو غير متوازن، وانقطاع أحد الأطوار، وانحشار ميكانيكي، وملامس كونتاكتور ضعيف، وطرف توصيل مرتخٍ. ورفع الضبط لا يحل المشكلة، بل يترك المحرك بلا حماية. ولا يُنصح بوضع إعادة الضبط التلقائية في ضواغط التبريد؛ بل يُترك المرحل في وضع إعادة الضبط اليدوية كي يُلحظ العطل. وعند فصل المرحل يُقاس تيار الأطوار الثلاثة وجهدها ويُسجَّلان.