Für den allgemeinen Geräte- und Anlagenschutz werden Spannungsrelais mit Schaltschwellen von 0,7 × Uc, also 161 V eingesetzt. Haben sie feste unveränderliche Schaltschwellen, schalten sie bei 0,85 × Uc, 195 V oder bei 0,9 × Uc, 207 V je nach Ausführung auf Normalbetrieb zurück. Haben sie einstellbare Schwellwerte, so schalten sie mit 4 % Hysterese, 9 V auf Normalbetrieb zurück.
Alle Spannungsrelais benötigen einen N-Leiter. Geräte für 1, 2 oder 3 Phasen gegen N können 1-, 2-, oder 3-phasig betrieben werden. Geräte für 3 Phasen gegen N benötigen alle drei Phasen, wobei die Reihenfolge beim Anschließen keine Rolle spielt.
Treten in einem 3-phasigen Netz unterschiedliche Spannungen auf, spricht man von Phasenasymmetrie. Einige Spannungsrelais erkennen eine Asymmetrie von etwa 6 bis 8 % der Phasenspannung, also etwa 14 bis 16 V und schalten ab. So werden z. B. Motoren vor einer „Schieflage” geschützt.
N-Leiterbruch führt je nach Phasenbelastung zu einer “Schieflage“. Im Extremfall kann 400 V auf einer Phase liegen und die angeschlossenen Geräte zerstören. Jedes Spannungsrelais mit Asymmetrieerkennung schaltet auch bei N-Leiterbruch, wenn die Phasenverschiebung mindestens 14 bis 18 V beträgt.
Der N-Leiterwächter 5TT3 410 erkennt eine Phasenverschiebung von 5 %, also etwa 12 V. Er sichert damit angeschlossene Geräte früher vor Überspannung. Der N-Leiterwächter reagiert nicht, wenn in allen Phasen gleichzeitig die Spannung sinkt oder steigt, aber auch, wenn eine Phase mit dem N-Leiter vertauscht ist.
Fällt eine Phase aus, so speisen Motoren eine Rückspannung auf die fehlende Phase ein. Spannungsrelais mit Rückspannungserkennung schalten dennoch ab, da sie die Phasenwinkel überwachen.
Fällt eine Phase total aus, schalten die Spannungsrelais mit einer in den technischen Daten angegebenen Verzögerung ab.
Kurzzeit-Ausfälle ab 20 ms können mit üblichen Spannungsrelais nicht erkannt werden. Sie treten aber bei Netzumschaltungen oder Blitzeinschlägen auf und können bei empfindlichen Prozessabläufen oder Messverfahren zu Verunsicherung führen. Das Kurzzeit-Spannungsrelais 5TT3 407 hat eine Reset-Funktion, um einen Vorgang nach einer Störung dauerhaft abbrechen zu können.
Die Spannungsrelais benötigen keine Vorsicherung als Geräteschutz. Sie sind aber häufig in Knotenpunkten installiert, also in Hauptversorgungen mit hoher Absicherung. Die Zuleitung zum Spannungsrelais muss in diesem Fall kurzschlussfest verlegt sein. Die Vorsicherung dient allein dem Leitungsschutz.
Bedienelemente der Spannungsrelais 5TT3 411 und 5TT3 412 siehe “Überwachung medizinisch genutzter Bereiche 7LQ3“.