Przekaźnik Buchholza jest elementem bezpieczeństwa niektórych transformatorów elektrycznych, cewek dławiących lub wysokonapięciowych kondensatorów elektrycznych i dławików. Został zaprojektowany, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się uszkodzeń w przypadku zwarcia, wyładowania łukowego lub innych niebezpiecznych usterek elektrycznych, takich jak wybuch lub pogarszający się stan przegrzania. Pomysł na przekaźnik został wymyślony przez Maxa Buchholza, inżyniera i wynalazcę XX wieku, którego przodkowie wyemigrowali do USA z Niemiec w XIX wieku. Po raz pierwszy opracował przekaźnik Buchholza w 20 roku, ale nie był on powszechnie stosowany w Stanach Zjednoczonych aż do lat 1800. XX wieku.
Każdy przekaźnik Buchholza działa jak rodzaj wyłącznika, najczęściej przymocowanego do górnej części wypełnionych olejem transformatorów elektrycznych, gdzie znajduje się zbiornik oleju znany jako konserwator. Główną rolą urządzenia jest utrzymanie stałej dielektrycznej lub właściwości izolacyjnej transformatora, a może to robić poprzez sterowanie dopływem krążącego oleju z konserwatora, a także wykrywanie przecieków powietrza do układu. Wyłączniki bezpieczeństwa, takie jak przekaźnik Buchholza, są istotnym elementem współczesnych sieci dystrybucji energii. Zostały zaprojektowane tak, aby zminimalizować uszkodzenia szerszych obszarów systemu w przypadku zlokalizowanego uszkodzenia, które w przeciwnym razie mogłoby się rozprzestrzenić i przeciążyć inne transformatory znajdujące się dalej w linii.
Konstrukcja takich urządzeń jest bardzo wytrzymała, dzięki czemu mogą wytrzymać wysokie prądy elektryczne oraz zmienne warunki klimatyczne. Obudowa ma kształt kopuły i jest wykonana z odpornej na warunki atmosferyczne aluminiowej obudowy z wbudowanymi mechanicznymi kontrolami obwodu testowego i wyzwalającego, a także okienkiem inspekcyjnym z hartowanego szkła do wizualnego monitorowania poziomu oleju izolującego. Przełączniki w przekaźniku Buchholza są w stanie obsługiwać napięcia od 24 do 250 woltów prądu przemiennego (AC) lub prądu stałego (DC), a izolacja przekaźnika może wytrzymać ładunki o napięciu 2,000 woltów. Sam olej izolacyjny jest formą oleju mineralnego stabilnego w wysokich temperaturach lub związków fluorowanych węglowodorów na bazie krzemu, które zwykle mają zakres temperatur roboczych od 77 ° do 239 ° Fahrenheita (25 ° do 115 ° Celsjusza).
Szereg pływaków oleju w przekaźniku Buchholza służy do pomiaru poziomów błędów w transformatorze. Drobne awarie elektryczne wygenerują niewielką ilość gazu w oleju, który przesunie górny pływak i spowoduje aktywację alarmu zewnętrznego przez przekaźnik. Błędy na dużą skalę uwolnią wystarczającą ilość gazu, aby zadziałał przełącznik wyzwalający w przekaźniku Buchholza, gdy klapka na większym, dolnym pływaku zostanie obrócona przez wznoszący się gaz, a przekaźnik odetnie zasilanie transformatora. Zewnętrzny przycisk na urządzeniu służy do resetowania systemu po ustaleniu i usunięciu przyczyny usterki. Jeśli w transformatorze wystąpi niewielki wyciek oleju lub niewielka ilość powietrza dostanie się do urządzenia, niewielki zespół pływaka aktywuje alarm. Kiedy przecieki stają się znaczne, przełącznik wyzwalający jest wyrzucany przez większy pływak i system jest wyłączany.
Warianty projektu mogą obejmować przełącznik rtęciowy przymocowany do obracającej się klapy dolnego zespołu zamiast urządzenia pływającego. Niektóre jednostki mają również kurki testowe, aby sprawdzić, czy pływaki i przełączniki rtęciowe działają prawidłowo, przepuszczając powietrze przez system i monitorując ich reakcję. Zespół przekaźnika jest często montowany na wytrzymałej płycie żeliwnej, a zaciski są izolowane ceramiką, aby zapewnić dodatkową wytrzymałość i trwałość przekaźnika Buchholza.