Un relais de protection est un dispositif qui se déclenche, ou s'ouvre, un disjoncteur quand il détecte un défaut. Il suit un circuit électrique pour un ensemble de paramètres tels que la tension et le temps, et déclenche le disjoncteur lorsqu'il détecte des conditions de surcharge. Les paramètres d'un relais de protection peuvent être sélectionnés, à la différence d'un relais de commutation, dans lequel les paramètres sont fixés.
Un disjoncteur dans un circuit commun de ménage utilise simple bilame qui se plie que sa température augmente. Cela provoque le circuit de déclenchement quand elle atteint la température de seuil. Disjoncteurs industriels, d'autre part, exigent un relais de protection pour signaler au disjoncteur lors de l'ouverture. Ces types de disjoncteurs possèdent une bobine électromagnétique appelé une bobine de déclenchement qui ouvre le circuit quand il est activé. Le relais de protection active la bobine de déclenchement si le circuit répond aux conditions de surcharge prévues.
La conception d'un relais de protection peut être élaborée. Composants communs d'un relais de protection comprennent des disques à induction, bobines d'exploitation, ombragée pôles des aimants et des opérateurs de solénoïde. Les premiers relais de protection sont les dispositifs purement électromécaniques, mais les relais de protection modernes utilisent des microprocesseurs. Relais de protection à base de microprocesseurs sont plus précis que les versions électromécaniques, et ils effectuent généralement plusieurs fonctions.
Les relais de protection peuvent répondre à une variété de conditions. Une condition de surintensité se produit lorsque la tension dans un circuit est supérieure à la tension souhaitée. De même, une surtension se produit lorsque la tension de circuit est au-dessus de son niveau désiré. Plus fréquence et sous-fréquence conditions sont également les types courants de défauts du circuit. Certains relais de protection peut également estimer la distance à la faute.
Un relais de surintensité est un type commun de relais de protection. Il est généralement relié à un transformateur et calibré au courant maximal souhaité. Les contacts du relais fonctionnent lorsque le courant dans le circuit dépasse ce seuil, rompant ainsi le circuit.
Un relais de distance est un type général de relais de protection qui détecte la distance du défaut. C'est le type le plus commun de relais de protection sur une ligne de transmission à haute tension. Un relais de distance détecte le courant et la tension sur le circuit. L’impédance par unité de distance sur le tracé d'une quantité connue, ce qui permet au relais de distance pour calculer la distance du défaut.