Un relais de protection est un dispositif qui déclenche ou ouvre un disjoncteur lorsqu’il détecte un défaut. Il surveille 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 sont sélectionnables, contrairement à un relais de commutation, dans lequel les paramètres sont fixes.
Un disjoncteur dans un circuit domestique courant utilise un simple bilame qui se plie lorsque sa température augmente. Cela provoque le déclenchement du circuit lorsqu’il atteint la température seuil. Les disjoncteurs industriels, en revanche, nécessitent un relais de protection pour signaler au disjoncteur quand s’ouvrir. Ces types de disjoncteurs ont une bobine électromagnétique appelée bobine de déclenchement qui ouvre le circuit lorsqu’elle est activée. Le relais de protection active la bobine de déclenchement si le circuit répond aux conditions de surcharge spécifiées.
La conception d’un relais de protection peut être élaborée. Les composants communs d’un relais de protection comprennent les disques d’induction, les bobines de fonctionnement, les aimants à pôles ombrés et les électrovannes. Les premiers relais de protection étaient des dispositifs purement électromécaniques, mais les relais de protection modernes utilisent des microprocesseurs. Les relais de protection à microprocesseur sont plus précis que les versions électromécaniques et remplissent généralement plusieurs fonctions.
Les relais de protection peuvent répondre à diverses conditions. Une condition de surintensité se produit lorsque la tension dans un circuit est supérieure à la tension souhaitée. De même, une condition de surtension se produit lorsque la tension du circuit est supérieure à son niveau souhaité. Les conditions de surfréquence et de sous-fréquence sont également des types courants de défauts de circuit. Certains relais de protection peuvent également estimer la distance jusqu’au défaut.
Un relais de surintensité est un type courant de relais de protection. Il est généralement connecté à un transformateur et calibré au courant maximum souhaité. Les contacts du relais fonctionnent lorsque le courant dans le circuit dépasse ce niveau, brisant ainsi le circuit.
Un relais de distance est un type général de relais de protection qui détecte la distance jusqu’au défaut. Il s’agit du type de relais de protection le plus courant 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 circuit est une grandeur connue, ce qui permet au relais de distance de calculer la distance jusqu’au défaut.