电压保护以保护装置安装处的被测电压为作用量的继电保护方式。利用电压的过低或过高所构成的继电保护，分别称为低电压保护和过电压保护。电力系统运行电压是电能质量的重要指标,当它偏离额定电压超过一定限度时,可能破坏系统的稳定运行,影响工厂产品的数量和质量,还可能造成用电设备的损坏。水轮发电机组或大型汽轮发电机在突然甩负荷而转速上升时，或者由于励磁调节系统失灵和运行人员失误，将产生危及绝缘安全的过电压，必须装设过电压保护。电动机长时间在低电压条件下运转，将因电流过大而烧坏，为此电动机常装设低电压保护。小接地电流系统发生接地故障时必然出现零序电压，利用此特征构成零序过电压接地保护。
利用不对称短路或不对称运行时出现的负序电压特征构成的负序过压继电器，与单相低压继电器、三相过流继电器配合，组成灵敏度较高的复合电压起动的过电流保护装置。发电机低励和失磁故障特征之一是三相电压同时降低，为此有三相低压保护继电器。为了提高母线差动保护的可靠性，常用低压继电器作为辅助元件。为了提高电流速断保护的灵敏度，由过流继电器和低压继电器共同组成电流电压联锁速断保护。电压保护的基本任务是：自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号，减负荷或跳闸。此时一般不需要保护迅速动作，而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网；对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便迅速处理，使之恢复正常；实电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制。保护装置的选择性由保护方案和整定计算所决定的，当系统发生故障时，继电保护装置能迅速准确地将故障设备切除，使故障造成的危害及停电范围尽量减小，从而保证非故障设备继续正常运行，保护装置能满足上述要求，就叫有选择性。电气设备在运行中，如果发生接地短路，则短路电流将通过接地体，并以半球面形成地中流散，如图所示，由于半球面越小，流散电阻越大，接地短路电流经此地的电压降就越大。所以在靠近接地体的地方，半球面小，电阻大，此处的电流就高，反之在远距接地体处，由于半球面大，电阻小其电位就低。试验证明，在离开单根接地体或接地极 20m 以外的地方，球面已经相当大，其电阻为零，我们把电位等于零的地方，称作电气上和“地。正弦交流电是指电路中电流、电压及电势的大小和方向都随时间按正弦函数规律变化，这种随时间做周期性变化的电流称为交变电流。
当供电线路中发生短路事故时，由短路保护装置起作用来切断电源，可防止事故的发生。发生过电流事故时由过电流继电器或过流--过热继电器动作来实现过电流保护，或者在功率较大的设备上安装软启动装置来降低启动电流，以达到保护电动机的目的。当系统漏电时能迅速切断电源；当人体接触一相火线或带电物体时，在人体还未受到损伤前，即切断电源；可以防止电气设备及供电线路的绝缘因受潮或者受到损伤时，发生漏电甚至发展到相间短路事故的发生；对电网对地的电容电流进行有效的补偿，以减少漏电电流的危害；能不间断地监视被保护电网的绝缘状态。当人身触及带电的设备外壳时，人体与接地装置构成并联电路，由于保护接地电阻小，而人体电阻值大得多，所以大部分漏电电流通过接地装置流入大地，大大的减少了通过人体的直接漏电电流，这样降低了对人体的触电电流，就降低了对人体的触电危险。能减少直接漏电电流，从而减少了因漏电电流产生的电火花能量，因而也就减小了电火花引爆瓦斯、煤尘的可能性。对于无选择性的漏电保护装置，保护接地可使一相接地故障易于查找。
发电机、变压器、电动机高低压电器和照明器具的底座和外壳；互感器的二次线圈；配电盘和控制盘的框架；电动设备的传动装置；屋内外配电装置的金属架构，混凝土架和金属围栏。电缆头和电缆盒外壳，电缆外皮与穿线钢管；电力线路的杆塔和装在配电线路电杆上的开关设备及电容器。当电缆在地下敷设时，其两端均应接地；低压电缆除在特别危险的场所（潮湿、腐蚀性气体导电尘埃）需要接地外其它环境均可不接地；高压电缆在任何情况下都要接地；金属外皮与支架可不接地，电缆外皮如果是非金属材料如塑料橡皮管以及电缆与支架间有绝缘层时其支架必须接地；截面在平方毫米及以下的单芯电缆为消除涡流外的一端应进行接地。因为双臂电桥是将寄生电阻，并入误差项，并使误差项等于零，因而对电桥的平衡不因这部分寄生电阻大小而受到影响，从而提高了电桥测量的准确性。
