Sodobne elektronske naprave ne morejo brez zaščite pred nesprejemljivo nizko ali visoko napetostjo. Za izvajanje teh funkcij so bile razvite različne mejne sheme. Načelo njihovega delovanja temelji na napravi, imenovani napetostni rele. Poleg zaščitnih funkcij se takšna vezja uporabljajo pri avtomatizaciji proizvodnih procesov, najdemo jih v gospodinjskih aparatih, uspešno se uporabljajo v avtomobilski industriji itd. Uporaba napetostnega releja je že dolgo znak dobrega oblikovanja električnih in elektronskih vezij.
Oglejmo si nekaj primerov uporabe takšnih naprav. Prenapetost ali izguba napetosti je resen problem, in če izpade napajanje, bo odpovedala vsa elektronika z različnimi posledicami. Ko se v proizvodnji vklopijo močni motorji, lahko pride do kratkotrajnega izpada napajanja, kar bo negativno vplivalo na delovanje vseh naprav. Okvara elektronskih vezij, vključenih v nadzor, bo povzročila nastanek izrednih razmersituacije in ustaviti celotno proizvodno linijo. Prenapetost bo povzročila tudi negativne posledice. Za zmanjšanje izgub v tem primeru se uporabljajo napetostni releji. So kompaktni, zanesljivi pri delovanju in se razlikujejo le po osnovnih elementih.
Delujejo po naslednjem principu. Če dejanska napetost preseže nastavitev, se aktivira napetostni rele, ki ščiti vezje. Zaščitne sheme delujejo po istem principu v primeru nesprejemljivega izpada napajanja.
Ločeno lahko razmislimo o uporabi tovrstnih naprav v avtomobilski industriji. Spremljajo stanje omrežja na vozilu in preprečujejo dvig napetosti nad vnaprej določeno raven. To se običajno naredi z omejevanjem toka navitja statorja alternatorja, ki napaja akumulator, ko motor deluje.
Trenutno se je začela serijska proizvodnja tovrstnih naprav. Na primer, enofazni napetostni rele RN-111 je zasnovan za izklop porabnikov v primeru nesprejemljivih nihanj v napajalnem omrežju. Po obnovitvi vseh parametrov se bo samodejno vklopil.
Rele ima indikacijo prisotnosti napajanja, kar poenostavlja odpravljanje težav. Poleg tega so na sprednji strani nameščeni potenciometri za nastavitev minimalne in največje odzivne napetosti. Omogoča tudi vizualni nadzor nad parametri releja in poenostavi začetno nastavitev. Zakasnitev je predvidena tudi za delovanje ob kratkotrajnih nihanjih v omrežju. Razenprenapetostna zaščita, deluje kot podnapetostni rele. Veliko število preklopnih kontaktov omogoča njihovo uporabo tako za zaščitni izklop kot v krmilnih in avtomatskih tokokrogih.
Poleg relejne zaščite obstajajo različna elektronska vezja, ki opravljajo isto funkcijo. Prednosti takšnih shem vključujejo visoko občutljivost in hitrost. Pomanjkljivosti so zapletenost pri izdelavi in nizka zanesljivost.
