Przekaźnik ochronny to urządzenie, które wyzwala lub otwiera wyłącznik automatyczny po wykryciu usterki. Monitoruje obwód elektryczny pod kątem zestawu parametrów, takich jak napięcie i czas, i wyłącza wyłącznik, gdy wykryje warunki przeciążenia. Parametry przekaźnika ochronnego można wybierać, w przeciwieństwie do przekaźnika przełączającego, w którym parametry są stałe.
Wyłącznik w typowym obwodzie domowym wykorzystuje prosty bimetaliczny pasek, który wygina się wraz ze wzrostem temperatury. Powoduje to wyłączenie obwodu po osiągnięciu temperatury progowej. Z drugiej strony wyłączniki przemysłowe wymagają przekaźnika ochronnego, aby zasygnalizować wyłącznikowi, kiedy otworzyć. Te typy wyłączników mają cewkę elektromagnetyczną zwaną cewką wyzwalającą, która po aktywacji otwiera obwód. Przekaźnik ochronny aktywuje cewkę wyzwalającą, jeśli obwód spełnia określone warunki przeciążenia.
Konstrukcja przekaźnika ochronnego może być skomplikowana. Typowe elementy przekaźnika ochronnego obejmują dyski indukcyjne, cewki robocze, magnesy z zacienionymi biegunami i operatory elektromagnetyczne. Pierwsze przekaźniki ochronne były urządzeniami czysto elektromechanicznymi, ale nowoczesne przekaźniki ochronne wykorzystują mikroprocesory. Mikroprocesorowe przekaźniki ochronne są bardziej precyzyjne niż wersje elektromechaniczne i zazwyczaj pełnią wiele funkcji.
Przekaźniki ochronne mogą reagować na różne warunki. Stan przetężenia występuje, gdy napięcie w obwodzie przekracza żądane napięcie. Podobnie stan przepięcia występuje, gdy napięcie w obwodzie przekracza żądany poziom. Warunki nadczęstotliwości i zbyt niskiej częstotliwości są również powszechnymi typami błędów obwodów. Niektóre przekaźniki ochronne mogą również oszacować odległość do zwarcia.
Przekaźnik nadprądowy jest powszechnym typem przekaźnika ochronnego. Jest zwykle podłączony do transformatora i kalibrowany do pożądanego maksymalnego prądu. Styki w przekaźniku działają, gdy prąd w obwodzie przekracza ten poziom, przerywając w ten sposób obwód.
Przekaźnik odległości to ogólny typ przekaźnika ochronnego, który wykrywa odległość do uszkodzenia. Jest to najczęstszy typ przekaźnika ochronnego w linii przesyłowej wysokiego napięcia. Przekaźnik odległości wykrywa prąd i napięcie w obwodzie. Impedancja na jednostkę odległości w obwodzie jest znaną wielkością, która umożliwia przekaźnikowi odległości obliczenie odległości do miejsca zwarcia.