Το προστατευτικό δικτύου είναι μια συσκευή που παρακολουθεί τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ διασυνδεδεμένων συστημάτων ισχύος, αποσυνδέοντάς την αυτόματα εάν το ρεύμα αρχίσει να ρέει προς την αντίστροφη κατεύθυνση. Είναι μια προστατευτική συσκευή που χρησιμοποιείται σε δίκτυα δικτύου και σημείων για να αποτρέψει την προς τα πίσω ροή ηλεκτρικής ενέργειας από το δευτερεύον δίκτυο. Τα ρελέ προστασίας δικτύου αποτελούνται από διακόπτες κυκλώματος, ρυθμίσεις ρελέ και μηχανισμούς περιβλήματος. Χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον σε υπόγεια δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας για την αξιόπιστη παροχή ενέργειας σε περιοχές φορτίου πληθυσμού υψηλής πυκνότητας. Αυτές οι περιοχές μπορεί να είναι βιομηχανικοί χώροι, μεγάλα κτίρια ή ακόμα και τμήματα μιας πόλης.
Τα δευτερεύοντα δίκτυα διανομής ισχύος συνήθως περιέχουν πλεγμένα δίκτυα των οποίων η ισχύς τροφοδοτείται από τουλάχιστον δύο ή περισσότερες πηγές ενέργειας. Είναι δομημένο με αυτόν τον τρόπο ώστε να επιτρέπει στο δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας να λειτουργεί αδιάκοπα ακόμη και αν χαθεί μία πηγή ενέργειας. Κάθε πηγή ενέργειας περιέχει έναν διακόπτη, έναν πολυφασικό δίαυλο και έναν μετασχηματιστή. Το προστατευτικό δικτύου συνδέει τον πολυφασικό δίαυλο τροφοδοσίας με το δίκτυο και συνήθως βρίσκεται σε μηχανισμούς περιβλήματος με προστασία από τη σκόνη. Οι θήκες περιβλήματος είναι επίσης ανθεκτικές στην υγρασία λόγω της θέσης των συσκευών. βρίσκονται κυρίως σε υπόγεια περάσματα μεγάλων αστικών περιοχών.
Ο μηχανισμός του περιβλήματος προστατεύει το ρελέ και τον διακόπτη κυκλώματος από την έκθεση στα στοιχεία και την παραβίαση, αποτρέποντάς το τελικά από ζημιά. Ο διακόπτης κυκλώματος έχει επαφές που εναλλάσσονται μεταξύ ανοικτής και κλειστής θέσης. Το ρελέ λειτουργεί ως εγκέφαλος της συσκευής και παρακολουθεί τα ρεύματα γραμμής, τον μετασχηματιστή και τις τάσεις του δικτύου με τη βοήθεια αισθητήρων. Η ισχύς ρέει μέσω του προστατευτικού δικτύου όταν οι κύριες επαφές μέσα σε αυτό είναι κλειστές. Εάν το ρελέ ανιχνεύσει μια αντίστροφη ροή ισχύος ή μια κατάσταση υπερέντασης, εκτελεί αλγόριθμους για την έναρξη της ενεργοποίησης του διακόπτη και ενεργοποιεί το σύστημα.
Παρόλο που μπορεί να φαίνεται έτσι, το προστατευτικό δικτύου δεν προστατεύει το δευτερεύον δίκτυο, αλλά σταματά τη ροή ρεύματος από αυτό προς το κύριο δίκτυο. Διατηρεί την εξάρτηση και τη σταθερότητα του δευτερεύοντος συστήματος. Τα ρελέ ανιχνεύουν σφάλματα στον κύριο τροφοδότη και ο διακόπτης κυκλώματος ανοίγει για να αποσυνδέσει τον κύριο τροφοδότη από το δευτερεύον δίκτυο. Αυτό γίνεται επειδή το πρωτεύον καλώδιο συνδέεται στο δευτερεύον δίκτυο μέσω του μετασχηματιστή δικτύου. Εάν η ισχύς αφεθεί να ρέει αντίστροφα, ενεργοποιεί τον κύριο τροφοδότη μέσω της διαδικασίας της μαγνητικής επαγωγής.
Αυτή είναι μια επικίνδυνη κατάσταση, επειδή το σφάλμα θα συνεχίσει να τροφοδοτείται μέσω της παροχής ρεύματος από το δευτερεύον δίκτυο. Το ρελέ στο προστατευτικό δικτύου ανιχνεύει ισχύ αντίστροφης ροής και ενεργοποιεί το σύστημα για να το αποτρέψει. Εάν υπάρχει σφάλμα στο δευτερεύον δίκτυο, το ρελέ δεν απενεργοποιείται και το σφάλμα θα συνεχίσει να ενεργοποιείται από τον κύριο τροφοδότη. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα δίκτυα βασίζονται σε περιοριστές καλωδίων για να λειτουργήσουν σαν ασφάλειες, που λιώνουν για να αποσυνδέσουν το δευτερεύον σφάλμα. Μερικές φορές, τα καλώδια αφήνονται να καούν καθαρά και το σφάλμα απομονώνεται. Αυτό μπορεί να είναι επικίνδυνο επειδή το καλώδιο μπορεί να μην καεί και το δευτερεύον δίκτυο να καταστραφεί λόγω υπερβολικής υπερφόρτωσης μακροπρόθεσμα.
Τα ρελέ ελέγχου διαθέτουν επανακλειστήρες που κλείνουν τον διακόπτη κυκλώματος αφού απενεργοποιηθεί και αποκατασταθεί η βλάβη. Τα παλαιότερα προστατευτικά δικτύου ήταν ηλεκτρομηχανικά συστήματα, ενώ τα πιο σύγχρονα είναι εξ ολοκλήρου ηλεκτρονικά. Τα ηλεκτρονικά προστατευτικά δικτύου υπολογίζουν τη ροή ισχύος ή χρησιμοποιούν ρεύματα και ακολουθούν τάσεις για να λάβουν αποφάσεις ενεργοποίησης. Τα ψηφιακά ρελέ που βασίζονται σε ακολουθία είναι ακόμη ικανά να μετρούν ροές ισχύος και μπορούν να επικοινωνούν αυτά τα δεδομένα σε απομακρυσμένους σταθμούς.