Un releu Buchholz este o caracteristică de siguranță a unor transformatoare electrice, bobine de șoc sau condensatoare și reactoare electrice de înaltă tensiune. Este proiectat pentru a preveni răspândirea daunelor în cazul unui scurtcircuit, arc electric sau alte defecțiuni electrice periculoase, cum ar fi o explozie sau o stare deteriorată de supraîncălzire. Conceptul pentru releu a fost inventat de Max Buchholz, un inginer și inventator din secolul XX ai cărui strămoși au emigrat în SUA din Germania în anii 20. El a dezvoltat pentru prima dată releul Buchholz în 1800, dar acesta nu a fost folosit pe scară largă în SUA până în anii 1921.
Fiecare releu Buchholz acționează ca un fel de întrerupător, cel mai adesea atașat la partea superioară a transformatoarelor electrice umplute cu ulei, unde se află un rezervor de ulei cunoscut sub numele de conservator. Rolul principal al dispozitivului este de a menține o constantă dielectrică sau o proprietate izolatoare pentru transformator și poate face acest lucru prin controlul alimentării cu ulei circulant din conservator, precum și prin detectarea scurgerilor de aer în sistem. Întrerupătoarele de siguranță precum releul Buchholz sunt o componentă esențială a rețelelor moderne de distribuție a energiei. Acestea sunt proiectate pentru a minimiza deteriorarea unor zone mai largi ale sistemului în cazul unei defecțiuni localizate, care altfel s-ar putea propaga și supraîncărca alte transformatoare mai departe de linie.
Construcția unor astfel de dispozitive este rezistentă, astfel încât acestea să poată rezista curenților electrici mari și condițiilor climatice variabile. Carcasa are formă de cupolă și este realizată dintr-o carcasă din aluminiu rezistentă la intemperii, cu controale mecanice de testare și circuit de declanșare încorporate, precum și o fereastră de inspecție din sticlă călită pentru a monitoriza vizual nivelurile de ulei izolator. Întrerupătoarele dintr-un releu Buchholz sunt capabile să gestioneze tensiuni de la 24 până la 250 de volți fie de curent alternativ (AC) fie de curent continuu (DC), iar izolația releului poate gestiona sarcini de 2,000 de volți. Uleiul izolator în sine este o formă de ulei mineral stabil la temperaturi ridicate sau compuși de hidrocarburi fluorurate pe bază de siliciu, care au, de obicei, un interval funcțional de temperatură cuprins între 77° și 239° Fahrenheit (25° până la 115° Celsius).
O serie de flotoare de ulei într-un releu Buchholz sunt folosite pentru a măsura nivelurile de defecțiuni ale transformatorului. Defecțiunile electrice minore vor genera o cantitate mică de gaz în ulei, care va deplasa un flotor superior și va face ca releul să activeze o alarmă externă. Defecțiunile la scară mare vor elibera suficient gaz pentru ca un comutator de declanșare din releul Buchholz să fie activat atunci când o clapă de pe flotorul mai mare, inferior este rotită de gazul în creștere, iar releul întrerupe alimentarea transformatorului. Un buton extern al dispozitivului este prevăzut pentru o resetare a sistemului atunci când motivul defecțiunii a fost determinat și corectat. Dacă transformatorul are o scurgere minoră de ulei sau o cantitate mică de aer intră în unitate, ansamblul flotor minor activează alarma. Când scurgerile devin semnificative, întrerupătorul de declanșare este aruncat de plutitorul mai mare și sistemul este oprit.
Variațiile asupra designului pot include un comutator cu mercur atașat la clapeta rotativă pentru ansamblul inferior în loc de un dispozitiv plutitor. Unele unități au robinete de testare, de asemenea, pentru a verifica dacă flotoarele și comutatoarele de mercur funcționează corect prin canalizarea aerului prin sistem și monitorizarea răspunsului acestora. Ansamblul releului este adesea montat pe o placă de fontă rezistentă, iar terminalele sunt izolate cu ceramică pentru a oferi releului Buchholz un plus de rezistență și durabilitate.