線路相間短路故障的顯著特點(diǎn)是電流增大、電壓降低。利用電流繼電器（或電壓繼電器）判斷線路的運(yùn)行狀態(tài)，作為線路電流保護(hù)（或電壓保護(hù)）的起動(dòng)元件，構(gòu)成線路相間故障的電流、電壓保護(hù)。下面介紹繼電保護(hù)中常用的電磁型繼電器。
1．電磁型電流繼電器
電流繼電器的作用是測量電流的大小。電流繼電器的結(jié)構(gòu)和表示符號如圖1所示。
其線圈導(dǎo)線較粗、匝數(shù)少，串接在電流互感器的二次惻，作為電流保護(hù)的起動(dòng)元件（或稱惻量元件），用以判斷被保護(hù)對象的運(yùn)行狀態(tài)。
圖1 電磁型電流繼電器
電磁型電流繼電器由鐵芯線圈、固定在轉(zhuǎn)軸上的z形舌片和螺旋彈簧及動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)等構(gòu)成。通過繼電器的電流產(chǎn)生電磁力矩me，作用于z形舌片，螺旋彈簧產(chǎn)生反作用力矩ms，作用于轉(zhuǎn)軸。當(dāng)me大于ms時(shí),使z形舌片轉(zhuǎn)動(dòng)（忽略軸與軸承的摩擦力矩），動(dòng)合觸點(diǎn)（亦稱常開觸點(diǎn)，繼電器動(dòng)作之前處在斷開狀態(tài)，動(dòng)作時(shí)閉合的觸點(diǎn)）閉合，稱之為繼電器動(dòng)作。繼電器的動(dòng)作條件為
me > ms (1)
使繼電器動(dòng)作的最小電流稱為動(dòng)作電流，用 act表示。
繼電器動(dòng)作后，減小通過繼電器的電流，電流產(chǎn)生的電磁力矩me亦隨之減小，當(dāng)小于螺旋彈簧產(chǎn)生的反作用力矩ms時(shí)，z形舌片在ms的作用下，回到動(dòng)作前的位置，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，稱之為繼電器的返回，繼電器的返回條件為
me < ms （2）
使繼電器返回的最大電流稱為返回電流，用 re表示。由于動(dòng)作前后z形舌片的位置不同，動(dòng)作后磁路的氣隙變小，故返回電流 re總是小于動(dòng)作電流 act。
返回電流 re與動(dòng)作電流 act的比值稱為返回系數(shù)kre
kre = （3）
kre=0.85～0.95
當(dāng)給繼電器所加的控制量（如通過的電流）變化到某一數(shù)值時(shí)，其觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生突變（反映在接點(diǎn)的輸出），繼電器具有明確而快速的動(dòng)作特性，即繼電特性。
實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體要求選用電流繼電器。
如某一電流保護(hù)裝置，電流繼電器整定值為3a，可選用dl--11/10型電流繼電器，繼電器型號的意義如下：d——電磁型；l——電流繼電器；11——設(shè)計(jì)序號為1，有一對動(dòng)合觸電；10——?jiǎng)幼髦档恼ǚ秶?.5～10a.該繼電器的整定范圍為2.5～10a，包括3a，將整定值調(diào)整把手的箭頭指在3a位置，兩個(gè)線圈串聯(lián)。
又如某一電流保護(hù)裝置，電流繼電器整定值為6a，仍可選用dl--11/10型電流繼電器，將整定值調(diào)整把手的箭頭仍指在3a位置，兩個(gè)線圈并聯(lián)，因?yàn)樵谡ㄖ嫡{(diào)整把手位置不變的前提下，通入同樣的電流，兩個(gè)線圈并聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩是串聯(lián)時(shí)的1/2。
2． 電磁型電壓繼電器
電壓繼電器的作用是測量電壓的高低，電磁型電壓繼電器的結(jié)構(gòu)與電流繼電器基本相同；應(yīng)用時(shí)，并接在電壓互感器的二次惻，作為保護(hù)的起動(dòng)元件（或稱測量元件），其結(jié)構(gòu)同電流繼電器，但電壓繼電器的線圈導(dǎo)線細(xì)匝數(shù)多，為改善繼電器的動(dòng)態(tài)特性增大線圈的電阻成份，多用康銅線繞制。
電壓繼電器，有過電壓繼電器和低電壓繼電器之分，過電壓繼電器動(dòng)作和返回的概念同電流繼電器。低電壓繼電器有一對動(dòng)斷觸點(diǎn)（亦稱常閉觸點(diǎn)，繼電器不通電或通電不足時(shí)處于閉合狀態(tài)的觸點(diǎn)），系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)電壓為額定值，電壓互感器的二次額定電壓加在低電壓繼電器上，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 me大于螺旋彈簧產(chǎn)生的反作用力矩ms ，觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)電壓下降，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 me 小于螺旋彈簧產(chǎn)生的反作用力矩ms 時(shí)，其接點(diǎn)閉合；稱為低電壓繼電器的動(dòng)作。使其動(dòng)作的最高電壓稱為低電壓繼電器的動(dòng)作電壓uact。故障消失后電壓恢復(fù)，電壓升高到產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 me 大于螺旋彈簧產(chǎn)生的反作用力矩ms 時(shí)，其觸點(diǎn)斷開，稱為低電壓繼電器的返回。使其返回的最低電壓稱為低電壓繼電器的返回電壓ure。返回系數(shù) kre= ure / uact ，低電壓繼電器的返回系數(shù)大于1,通常要求kre≤1.2。
電壓繼電器動(dòng)作值的的調(diào)整與電流繼電器相同，但兩個(gè)線圈串聯(lián)時(shí)的動(dòng)作值是兩個(gè)線圈并聯(lián)時(shí)的2倍，整定值的刻度為兩個(gè)線圈并聯(lián)時(shí)的動(dòng)作值。
轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式結(jié)構(gòu)的電磁型電流繼電器、電壓繼電器，消耗功率小，結(jié)構(gòu)簡單，但觸點(diǎn)容量小，不能直接作用于斷路器跳閘。
3． 電磁型時(shí)間繼電器
時(shí)間繼電器的作用是建立必要的延時(shí)，以保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性和某種邏輯關(guān)系，它的操作電源有直流的也有交流的，一般多為電磁式直流時(shí)間繼電器，對時(shí)間繼電器的要求：
1)應(yīng)能延時(shí)動(dòng)作。即線圈通電后，繼電器的主觸點(diǎn)不是立即閉合，而是經(jīng)過一段延時(shí)后才閉合，并且這個(gè)延時(shí)應(yīng)十分準(zhǔn)確、可調(diào)，不受操作電壓波動(dòng)的影響。
2)應(yīng)能瞬時(shí)返回。即對已經(jīng)動(dòng)作或正在動(dòng)作的繼電器，一旦線圈上所加電壓消失，則整個(gè)機(jī)構(gòu)應(yīng)立即恢復(fù)到原始狀態(tài)，而不應(yīng)有任何的拖延，，以便盡快做好下一次動(dòng)作的準(zhǔn)備。
電磁型時(shí)間繼電器由電磁部分、鐘表部分和觸點(diǎn)組成。當(dāng)線圈1通電時(shí)，電磁鐵2產(chǎn)生磁場，銜鐵3在磁場作用下向下運(yùn)動(dòng)，鐘表部分10開始計(jì)時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)ll隨鐘表機(jī)構(gòu)而旋轉(zhuǎn)，延時(shí)的時(shí)間決定于動(dòng)觸點(diǎn)11與靜觸點(diǎn)接通所旋轉(zhuǎn)的角度，這一延時(shí)從刻度盤13上可粗略地估計(jì);4為返回彈簧，當(dāng)線圈1失壓時(shí)，鐘表機(jī)構(gòu)在返回彈簧4的作用下返回。5--8為瞬動(dòng)觸點(diǎn)。有的繼電器還有滑動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)，即當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)在靜觸點(diǎn)上滑過時(shí)才閉合的觸點(diǎn)。
4．電磁型中間繼電器
中間繼電器起中間橋梁作用，與電磁型電流、電壓繼電器相比，有如下特點(diǎn)：（1）觸點(diǎn)容量大，可直接作用與斷路器跳閘；（2）觸點(diǎn)數(shù)目多；（3）可實(shí)現(xiàn)時(shí)間繼電器難以實(shí)現(xiàn)的短延時(shí)；（4）可實(shí)現(xiàn)電流起動(dòng)電壓保持或電壓起動(dòng)電流保持。正因?yàn)橹虚g繼電器具有上述特點(diǎn)，可滿足復(fù)雜保護(hù)和自動(dòng)裝置的需要；因此，中間繼電器得到了廣泛應(yīng)用。電磁型中間繼電器的結(jié)構(gòu)一般是吸引銜鐵式。
線圈2通電后，電磁鐵產(chǎn)生電磁力，吸引銜鐵3，從而帶動(dòng)觸點(diǎn)5，使動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)打開。外加電壓（或電流）消失后，在彈簧6的拉力下，銜鐵返回。
為保證在操作電壓降低時(shí)繼電器能可靠動(dòng)作，一般中間繼電器和時(shí)間繼電器的動(dòng)作電壓不應(yīng)大于額定電壓的70%（動(dòng)作電流不應(yīng)大于銘牌額定電流）,在線圈所加電壓（或電流）完全消失時(shí)返回。具有保持線圈的繼電器的保持電流不應(yīng)大于其額定電流的80%，保持電壓不應(yīng)大于其額定電壓的65%。
在dzs型中間繼電器的鐵芯上，由于裝設(shè)了短路環(huán)或短路線圈等磁阻尼元件，所以可獲得一定的延時(shí)特性。當(dāng)繼電器線圈接通或斷開電源時(shí)，短路環(huán)或短路線圈中的感應(yīng)電流總是力圖阻止磁通的變化，延緩鐵芯中磁通的建立或消失的過程，從而得到一定的動(dòng)作或返回延時(shí)。當(dāng)短路環(huán)裝于鐵芯根部時(shí)，在銜鐵吸持前，它所產(chǎn)生的阻尼磁通大部經(jīng)過漏磁回路而閉合，因此對氣隙磁通的影響很小，所以對動(dòng)作時(shí)間幾乎沒有影響，但卻可延緩返回時(shí)間。這是因?yàn)榉祷厥窃阢曡F吸持時(shí)開始的；此時(shí)，主磁路沒有氣隙，阻尼磁通經(jīng)銜鐵而構(gòu)成閉合回路，故對主磁通的影響較大。與此相反，當(dāng)短路環(huán)裝于鐵芯靠近氣隙一側(cè)時(shí)，則可獲得動(dòng)作延時(shí)和返回延時(shí)。
5.電磁型信號繼電器
信號繼電器作為裝置（繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置，下同）動(dòng)作的信號指示，標(biāo)示裝置所處的狀態(tài)，或接通燈光信號（音響）回路。信號繼電器的觸點(diǎn)自保持，由值班人員手動(dòng)復(fù)歸或電動(dòng)復(fù)歸。
dx-ll型信號繼電器當(dāng)線圈中通電時(shí)，銜鐵3克服彈簧6的拉力被吸引，信號牌9失去支持而落下，并保持在垂直位置，動(dòng)靜觸點(diǎn)閉合，從信號牌顯示窗口可以看到掉牌。信號繼電器觸點(diǎn)自保持在值班員手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)歸旋鈕后才能將掉牌信號和觸點(diǎn)復(fù)歸，信號牌恢復(fù)到水平位置由銜鐵3支持準(zhǔn)備下一次動(dòng)作
dxm-2a型信號繼電器分為電流起動(dòng)和電壓起動(dòng)兩種。繼電器采用磁力自保持，燈光顯示，電動(dòng)復(fù)歸。當(dāng)工作線圈通電時(shí)電流產(chǎn)生磁通與置于線圈內(nèi)永久磁鐵的磁通方向相同，磁通通過簧片，使觸點(diǎn)相吸接通，信號指示燈燈亮。工作線圈斷電后，永久磁鐵磁通保持觸點(diǎn)閉合。復(fù)歸時(shí)給釋放線圈加電壓，其所產(chǎn)生磁通與永久磁鐵的磁通方向相反而互相抵消，觸點(diǎn)返回。電壓起動(dòng)的信號繼電器原理與上述相同。