Verkkosuoja on laite, joka valvoo sähkövirtaa toisiinsa kytkettyjen sähköjärjestelmien välillä ja katkaisee sen automaattisesti, jos virta alkaa virrata päinvastaiseen suuntaan. Se on suojalaite, jota käytetään verkko- ja pisteverkoissa estämään sähköenergian taaksepäin suuntautuva virta toissijaisesta verkosta. Verkkosuojareleet koostuvat katkaisijoista, releasennuksista ja kotelomekanismeista. Niitä käytetään enimmäkseen maanalaisissa sähkönjakeluverkoissa tarjoamaan sähköä luotettavasti tiheän väestön kuormitusalueilla. Nämä alueet voivat olla teollisuusalueita, suuria rakennuksia tai jopa osia kaupungista.
Toissijaiset sähkönjakeluverkot sisältävät tyypillisesti lomitettuja verkkoja, joiden virtalähde on vähintään kaksi tai useampia virtalähteitä. Se on rakennettu siten, että sähkönjakeluverkko voi toimia keskeytyksettä, vaikka yksi virtalähde katoaa. Jokainen virtalähde sisältää kytkimen, monivaiheisen väylän ja muuntajan. Verkkosuoja yhdistää monivaiheisen syöttöväylän verkkoon ja sijaitsee tyypillisesti pölytiivisissä kotelomekanismeissa. Kotelot ovat myös kosteudenkestäviä laitteiden sijainnin vuoksi; ne sijaitsevat enimmäkseen maanalaisissa käytävissä suurilla kaupunkialueilla.
Kotelomekanismi suojaa relettä ja katkaisijaa altistumiselta elementteille ja väärinkäytöksiltä ja estää lopulta vaurioita. Katkaisimessa on koskettimet, jotka vaihtavat avoimen ja suljetun asennon välillä. Rele toimii laitteen aivoina ja valvoo linjavirtoja, muuntajaa ja verkkojännitteitä antureiden avulla. Virta virtaa verkon suojan läpi, kun sen sisällä olevat pääkoskettimet on suljettu. Jos rele havaitsee käänteisen tehovirran tai ylivirtatilanteen, se suorittaa algoritmeja katkaisijan laukaisemiseksi ja laukaisee järjestelmän.
Vaikka se saattaa vaikuttaa siltä, verkkosuoja ei suojaa toissijaista verkkoa, mutta estää virran virtaamisen pois pääverkosta. Se ylläpitää toissijaisen järjestelmän riippuvuutta ja vakautta. Releet havaitsevat viat ensisijaisessa syöttölaitteessa ja katkaisija avautuu irrottaakseen ensisijaisen syöttölaitteen toissijaisesta verkosta. Tämä tehdään, koska ensisijainen kaapeli on kytketty toissijaiseen verkkoon verkkomuuntajan kautta. Jos tehon annetaan virrata taaksepäin, se syöttää virran ensisijaiseen syöttölaitteeseen magneettisen induktioprosessin kautta.
Tämä on vaarallinen tilanne, koska vika saa edelleen virtaa toissijaisen verkon syöttämän virran kautta. Verkkosuojassa oleva rele tunnistaa taaksepäin virtaavan tehon ja laukaisee järjestelmän estääkseen tämän. Jos toissijaisessa verkossa on vika, rele ei laukea ja ensisijainen syöttölaite syöttää vikaa edelleen. Tällaisissa tapauksissa verkot luottavat kaapelinrajoittimiin, jotka toimivat sulakeina ja sulavat irrottaakseen toissijaisen vian. Joskus kaapeleiden annetaan palaa puhtaina ja vika eristetään. Tämä voi olla vaarallista, koska kaapeli ei ehkä pala ja toissijainen verkko vaurioituu liiallisen ylikuormituksen vuoksi pitkällä aikavälillä.
Ohjausreleissä on sulkimet, jotka sulkevat katkaisijan sen laukaisun ja vian korjaamisen jälkeen. Aiemmat verkkosuojat olivat sähkömekaanisia järjestelmiä, kun taas nykyaikaisemmat ovat täysin sähköisiä. Elektroniset verkkosuojaimet laskevat virran tai käyttävät virtauksia ja sekvenssijännitteitä laukaisupäätösten tekemiseen. Digitaaliset, sekvenssipohjaiset releet pystyvät jopa mittaamaan tehovirtoja ja voivat välittää nämä tiedot etäasemille.