無論是什么原因造成的故障，最后都會導致冷卻塔專用電機定子繞組過熱燒毀。所以只要防止冷卻塔專用的電機繞過熱，也就是保護好了電機。但其實，電機本身具有不同的區分，比如絕緣耐熱等級。除了有過熱防護環節外，三相異步冷卻塔專用電機一般還有短路防護和過流防護。

當冷卻塔專用電機的電流超出其額定值時，為了充分利用冷卻塔專用電機的過載能力，仍然允許冷卻塔在某個時間段內繼續工作，也就是說，短期內可以允許過載。但工作時間太長，冷卻塔在專用電機繞組超過允許溫升的情況下，絕緣老化程度劇增、縮短電機壽命、嚴重過載也會使其燃燒。所以，冷卻塔在專用電機過載時，在冷卻塔特殊電機發熱至極限時，要讓它脫離電源后停止工作，稱為過熱防護。過熱保護是通過熱繼電器來實現的，當冷卻塔專用電機過敘時，熱繼電器雙金屬片受熱開始芎曲，經過一定時間彎曲到一定程度后，斷開其常閉觸頭RJ，使接觸器C線圈斷電，銜鐵釋放，主觸頭C打開，使冷卻塔專用電機脫離電源而停止工作。為了達到冷卻塔特殊電機過熱保護的目的，對于熱繼電器的動作要求是：冷卻塔特殊電機在過載時，冷卻塔特殊電機的溫度未能達到允許溫度之前，繼電器要先干活，但為了充分利用冷卻塔專用電機的過載能力，熱繼電器也不能太早動作，而且要求鼠籠式冷卻塔在連續起動時，不能動作。熱繼電器一般只適合長時間運轉在冷卻塔上的特殊電機過熱保護。

如果主線路只有一個發熱元件，單相運行保護就不可能完成，因為當一個發熱元件的一個相關電源斷開時，就無法達到保護目標。因此，熱繼電器均為兩三發熱元件，分別掛在冷卻塔上的專用電機定子二相，三相回路。

對于長期運行的冷卻塔專用電機而言，在選擇熱繼電器時，只要選擇其額足電流和冷卻塔專用電機額定電流等就可以了，而且在冷卻塔專用電機起動時也不會出現誤動。由于熱繼電器的雙金屬片受到熱彎曲需要一定時間，短路電流過程中，熱繼電器來不及動作，會造成嚴重后果，所以熱繼電器不能作為短路防護用品，必須配合其他防護元件進行使用。單相運行保護是交流異步冷卻塔專用電機的一個重要問題，其本質上也是對于冷卻塔專用電機的過熱保護。在額定負載下正常運行的交流冷卻塔專用電機，由于某種原因使三相電源中的任一根斷線時，在冷卻塔專用電機發熱條件允許的范頃內所能發出的轉矩很低，如果這個時候冷卻塔的特殊電機還是拖著原來的額定負載運行，特殊電機的力圖發出大轉矩來自于衡量負載運行的力量。這個時候，轉子電流和額定電流都是超額定量的，冷卻塔的特殊電機會嚴重過載而燒壞。當交流異步冷卻塔專用電機發生單相運行時，為了防止冷卻塔專用電機繞組過熱燒壞，應使冷卻塔專用電機脫離電源，停止工作，這就是冷卻塔專用電機的單相運行保護。線路是由熱繼電器RJ 來實現過熱保護的，同時也能實現單相運行保護。