Moderné elektronické zariadenia sa nezaobídu bez ochrany pred neprijateľne nízkym alebo vysokým napätím. Na implementáciu týchto funkcií boli vyvinuté rôzne prahové schémy. Princíp ich činnosti je založený na zariadení nazývanom napäťové relé. Okrem ochranných funkcií sa takéto obvody používajú pri automatizácii výrobných procesov, možno ich nájsť v domácich spotrebičoch, úspešne sa používajú v automobilovom priemysle atď. Použitie napäťového relé je už dlho znakom dobrého dizajnu elektrických a elektronických obvodov.
Pozrime sa na niekoľko príkladov použitia takýchto zariadení. Prepätie alebo strata napätia je vážny problém a ak vypadne napájanie, zlyhá celá elektronika s rôznymi následkami. Pri zapnutí výkonných motorov vo výrobe môže dôjsť ku krátkodobému výpadku napájania, čo negatívne ovplyvní chod všetkých zariadení. Porucha elektronických obvodov zapojených do riadenia povedie k vytvoreniu núdzového stavusituácie a zastaviť celú výrobnú linku. Prepätie tiež povedie k negatívnym dôsledkom. Na minimalizáciu strát v tomto prípade sa používajú napäťové relé. Sú kompaktné, spoľahlivé v prevádzke a líšia sa len základnými prvkami.
Fungujú podľa nasledujúceho princípu. Ak skutočné napätie prekročí nastavenie, aktivuje sa napäťové relé, ktoré chráni obvod. Ochranné schémy fungujú podľa rovnakého princípu v prípade neprijateľného výpadku napájania.
Samostatne môžeme zvážiť použitie takýchto zariadení v automobilovom priemysle. Monitorujú stav palubnej siete a zabraňujú zvýšeniu napätia nad vopred stanovenú úroveň. Zvyčajne sa to robí obmedzením prúdu vinutia statora alternátora, ktorý napája batériu, keď motor beží.
V súčasnosti je spustená sériová výroba takýchto zariadení. Napríklad jednofázové napäťové relé RN-111 je určené na vypnutie spotrebičov v prípade neprijateľných výkyvov v napájacej sieti. Po obnovení všetkých parametrov sa automaticky zapne.
Relé má indikáciu prítomnosti napájania, čo zjednodušuje riešenie problémov. Okrem toho sú na prednej strane nainštalované potenciometre na nastavenie minimálneho a maximálneho napätia odozvy. Poskytuje tiež vizuálnu kontrolu nad parametrami relé a zjednodušuje počiatočné nastavenie. Pre prevádzku je zabezpečené aj oneskorenie pri krátkodobých výkyvoch v sieti. Okremprepäťová ochrana, funguje ako podpäťové relé. Veľký počet prepínacích kontaktov umožňuje ich použitie ako na ochranné vypnutie, tak aj v riadiacich a automatizačných obvodoch.
Okrem ochrany relé existujú rôzne elektronické obvody, ktoré plnia rovnakú funkciu. Medzi výhody takýchto schém patrí vysoká citlivosť a rýchlosť. Nevýhodou je zložitosť výroby a nízka spoľahlivosť.
