رله دیستانس یک رلة حفاظتی است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم می‌باشد. در اغلب اوقات باید زمان قطع رله تابع محل اتصال کوتاه نسبت به رله باشد و از این جهت باید زمان قطع رله، تابع جهت یعنی از انرژی اتصال کوتاه نیز گردد. لذا هر چه محل اتصالی از رله دورتر باشد، مقاومت ظاهری قطعه سیم بین محل اتصال تا رله بزرگتر شده و در نتیجه مقاومت اهمی و غیر اهمی آن نیز بزرگتر می‌گردد.
عامل مؤثر در لة دیستانس می‌تواند یکی از عوامل :
1. مقاومت ظاهری ( امپرانس)
2. هدایت ظاهری ( ادمیتانس)
3. مقاومت اهمی ( دزیستانس)
4. هدایت اهمی ( کندوکتانس)
5. مقاومت غیراهمی ( راکتانس)
6. امپدانس اختلاط
7. هدایت غیراهمی ( سوسپتانس ) باشد.

حال :
رله‌ای که کمیت Z را می‌سنجد رلة امپدانس است و رله‌ای که کمیت X را می‌سنجد رلة راکتانس می‌نامند.
رلة دیستانس را می‌توان جهت حفاظت هر نوع شبکه‌ای با هر فشار الکتریکی بکار برد. برای حفاظت شبکه‌های با ولتاژ بالاتر از kg60 امروز فقط از رلة دیستانس استفاده می‌شود در ضمن می‌توان به کمک رلة دیستانس ترانسفورماتورها و ژنراتورها را نیز حفاظت نمود. در شبکه‌های بزرگ اگر برای حفاظت در مقابل جریان‌های زیاد خارجی از رلة جریان زیاد زمانی استفاده شود، زمان قطع رله در صورتیکه یک اتصالی حتی اورشین ، بلافاصله بعد از ژانراتور نیز اتفاق افتد، در حدود 8-7 ثانیه طول خواهد کشید و چنانچه دیده می‌شود، زمان عبور جریان اتصال کوتاه از ژنراتور بقدری طولانی می‌شود که ممکن است سبب خراب شدن ایزولاسیون سیم‌پیچی ژنراتور و ایجاد اتصال داخلی شود، لذا از اینجهت است که در شبکه‌های بزرگ برای کوتاه کردن این زمان از رلة دیستانس ، امپدانس استفاده می‌شود.
زمان قطع رلة دیستانس معمولاً در حدود 0.1 ثانیه است، استفاده از رلة امپدانس نیز این برتری را دارد که در موقع اتصالی‌اش ، رلة امپدانس بطور سریع در زمان خیلی کوتاه (0.1 ثانیه) ژنراتور را قطع می‌کند.
رلة دیستانس برای حفاظت ترانسفورماتور در موقع اتصال خارجی، بخصوص در موقع اتصال یش ، بکار برده شده و در طرفی از ترانسفورماتور که به لیش وصل است نصب می‌شود.
در صورتیکه ترانسفورماتور بین دو شبکة فرعی نصب شده باشد، (ترانسفورماتور کوپلاژ) چون اتصالی در هر یک از شبکه‌ها، سبب عبور انرژی اتصال کوتاه از ترانسفورماتور کوپلاژ می‌شود، باید در هر دو طرف ترانسفورماتور رلة دیستانس نصب گردد. برای حفاظت ترانسفورماتور می‌توان از رلة دیستانس جهت‌دار که جهت آن بطرف یشن است و یا از رلة دیستانس معمولی بدون عضو جهت‌یاب استفاده نمود.
برای حفاظت سلکیتو و تصحیح شبکه‌های خطی که از دو طرف تغذیه می‌شود و یا شبکه حلقه‌ای که از یک محل تغذیه می‌شود، علاوه بر شدت جریان و زمان از عامل دیگری مثل جهت جریان اتصال کوتاه نیز استفاده می‌شود، و حفاظت شبکه‌های تار عنکبوتی و شبکه‌هایی که از چند نقطه تغذیه می‌شوند بوسیلة رلة جریان زیاد که دارای درجه‌بندی زمانی ثابت و معینی می‌باشد ممکن نیست، بلکه بایستی از رله‌ای که زمان قطع آن متناسب با امپدانس یا فاصلة محل اتصالی از مولد باشد استفاده شود که برای این منظور از رلة دیستانس استفاده می‌شود. این رله اتصال کوتاه نزدیک به مولد را سریعتر و اتصال کوتاه در فاصلة دورتر را دیرتر قطع می‌کند ، عامل موثر مقاومت پس محل اتصالی و مولد می‌باشد.
زمان قطع در رله‌ها مدرن امروزی متناسب با فاصلة محل اتصالی از مولد، بطور یکنواخت زیاد نمی‌شود بلکه این تغییرات جهشی و پله‌ای شکل انجام می‌شود و فاصلة محل خطا توسط سنجش مقاومت سیم لین محل خطا و محل نصب رله معین می‌شود.
رلة دیستانس دارای این مزیت است که اولاً شبکه اتصال شده را در کوتاهترین مدت ممکنه بطور سلکیتو مشخص و از شبکه جدا می‌کند و ثانیاً اگر نزدیکترین را به محل اتصال عمل نکرد، رله بلافاصله بعد آن عمل می‌کند و بطور خودکار شبکه شامل یک یا چند رلة رزرو نیز می‌شود بدون اینکه حقیقتاً رلة رزروی در شبکه نصب شده باشد.
رلة دیستانس بهترین رله برای حفاظت شبکه‌های انتقال انرژی می‌باشد. زیرا فقط بوسیلة چنین دستگاهی هر نوع اتصال در هر کجای شبکه در کمترین مدت قطع می‌شود و بهمین جهت برای حفاظت شبکه‌های فشار قوی و فشار متوسط از رلة دیستانس استفاده می‌شود.
برای حفاظت سیمهای کوتاه ، مثلاً در داخل نیروگاه و یا پست ترانسفورماتورها بعلت کوچک بودن امپدانس آن نمی‌توان از رلة دیستانس استفاده کرد لذا در اینگونه مواقع بیشتر از رلة دیفرنسیال استفاده می‌شود.
رلة دیفرنسیال براساس مقایسة جریانها ( تراز جریانی) کار می‌کند و بدینوسیله جریان در ابتدا و انتهای وسیله‌ای که باید حفاظت شود سنجیده شده و با هم مقایسه می‌شود این تفاوت جریان در دو طرف محدودة حفاظت شده اغلب در اثر اتصال کوتاه یا اتصال زمین و غیره بوجود می‌آید. در صورتیکه قبل از اتصال شدن مسلماً جریانهای دو طرف با هم برابر هستند.
رلة دیفرانسیل فقط محدودة داخل خود را حفاظت می کند و از این جهت از آن بیشتر برای حفاظت ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورهای فشارقوی و شین‌ها استفاده می‌شود و چون از اول واشهای محدودة حفاظت شده باید سیم‌های سنجش به محل رله کشیده شود.
برای رله دیفرنسیال معمولاً از یک رله جریانی ( رله آمپریک) ساده استفاده می‌شود و جریانی که رله را بکار می‌اندازد. برابر با تفاوت جریانهای زکوندر ترانسفورماتور می‌باشد.
برای نشان دادن اتصال زمین در ژنراتور می‌توان از مدار رله دیفرنسیال استفاده کرد بطوریکه رلة اتصال زمین سین نقطة صفر رلة دیفرنسیال و نقطة اتصال ستاره ترانسفورماتور جریان بسته می شود و بدینوسیله از بکار بردن ترانسفورماتور جریان اضافی جهت رلة اتصال زمین صرفنظر می‌شود.
اگر یک اتصال بدنه در ژنراتور یا اتصال زمین در کابل رابط پس ژنراتور تا ترانسفورماتور جریان اتفاق افتد از هر سه فاز، جریان اتصال زمین عبور می‌کند که از نظر قدر مطلق و فاز با هم برابر هستند لذا این سه جریان در سیم پیچی زکوند ترانسفورماتورها القاء شده و مجموع آنها از رلة اتصال زمین می‌گذرد و با زمین مدارش بسته می‌شود. در صورتیکه اتصال زمین بعد از ترانسفورماتور جریان ( در شبکه یا در سیم‌های هوائی) باشد باز هم جریان اتصال زمین از محل اتصال شده عبور می‌کند ولی نتیجة جریانها در طرف زکوندر ترانسفورماتورها جریان صفر یا نزدیک صفر خواهد بود، لذا رلة اتصال زمین بدون جریان می‌ماند.
رلة دیفرنسیال جریانهای دو طرف ترانسفورماتور را با در نظر گرفتن نسبت تبدیل و نوع اتصال می‌سنجد و مقایسه می‌کند.
همانطور که می‌دانیم مجموع جریانهای ورودی و خروجی ترانسفورماتور بدون عیب با در نظر گرفتن نسبت تبدیل آن باید برابر صفر باشد. ولی بعلت جریان مغناطیسی کننده و متفاوت بودن منحنی مشخصات ترانسفورماتورها و جریان و غیره نتیجة جریانها در دو طرف قدری بزرگتر از صفر خواهد بود.
از آنجا که جریانهای دو طرف ترانسفورماتور توسط رلة دیفرنسیال با هم مقایسه می‌شوند باید ترانسفورماتورهای جریانی که در دو طرف فشار قوی و ضعیف‌ ترانسفورماتور بسته می‌شوند، بطریق انتخاب شوند که جریانهای زکوندر ترانسفورماتورها جریان دو طرف ترانسفورماتور از نظر قدر مطلق و فاز با هم کاملاً برابر باشد.
جریانها از نظر قدر مطلق موقعی با هم برابر می‌شوند که نسبت ضریب تبدیل ترانسفورماتورهای جریان دو طرف فشار قوی و ضعیف برابر با عکس ضریب تبدیل ترانسفورماتور قدرت باشد.
رله دیفرنسیال که برای حفاظت ترانسفورماتور بکار برده می‌شود نباید دارای حساسیت زیاد باشد زیرا در ترانسفورماتورهای سالم نیز اغلب تفاوت جریانی در دو طرف سیم‌پیچی زکوندر (ثانیه) ترانسفورماتور جریان ظاهر می‌شود. این جریان ( تفاوت جریان) اولاً توسط جریان مغناطیسی ( جریان بدون بار) و در ثانی توسط برابر نبودن منحنی مغناطیسی ترانسفورماتورهای جریانی که در دو طرف ترانسفورماتور نصب شده است مخصوصاً در جریان خیلی زیاد ایجاد می‌شود.
حفاظت یش توسط رلة دیفرنسیال ، در حالت عادی و نرمال، مجموع جریانهایی که از یش گرفته می‌شود برابر جریانهایی است که به سیش وارد می‌شود. یا بعبارت دیگر مجموع برداری جریانهای کلیة انشعابهای شیی صفر است. در موقع بروز خطا درسیش، مجموع جریانها صفر نمی‌شود، بلکه جریان باقیمانده‌ای بوجود می‌آید که می‌توان از آن جهت حفاظت شی استفاده کرد.
از رلة ساده دیفرنسیال بعلت ناپایدار بودن آن در مقابل خطاهای ترانسفورماتور جریان در موقع عبور جریان اتصال کوتاه نمی‌توان در حفاظت استفاده کرد از اینجهت برای حفاظت شی از رلة دیفرنسیال پایدار مخصوصی استفاده می‌شود. برای پایدار کردن رله، مجموع قدرمطلق تمام جریانها تشکیل داده می‌شود. که این عمل توسط یکسو کردن یکایک جریانها و جمع کردن آنها بوسیله مدار جمع ‌کننده انجام می‌گیرد. در حفاظت شی‌های چندتایی باید نحوة حفاظت طوری باشد که هر کدام از شی ها دارای وسیلة حفاظتی مخصوص بخود باشد از این جهت برای حفاظت شینی‌های چندتایی به تعداد سیش‌های رلة دیفرنسیال لازم است و هر کدام از این رله‌ها با یک رله فرعی که از سیش مخصوص خود ( توسط سکسیونر همان شی) فرمان می‌گیرد مرتبط است.
حفاظت شبکة فشارقوی توسط رله دیفرنسیال (روش مقایسه) بدو دسته طول، برای سیمهای موازی ( سیش دوبل) تقسیم می‌شود. این طریقه حفاظت به جهت اینکه فقط خطای موجود در محدودة خود را تعیین می‌کند و نمی‌تواند حتی بعنوان رزرو، حفاظت قسمتهای دیگر شبکه را بعهده بگیرد نسبت به رله‌های دیگر مثل رلة جریان زیاد زمانی و رلة دیستانس در درجة دوم اهمیت قرار دارد. لذا از اینجهت هیچگاه سیمی را فقط با روش مقایسه حفاظت نمی‌کنند. بلکه همیشه این روش حفاظتی در کنار رلة جریان زیاد زمانی و یا رلة دیستانس در شبکه بکار برده می‌شود.