Buchholz rele je varnostna lastnost nekaterih električnih transformatorjev, dušilnih tuljav ali visokonapetostnih električnih kondenzatorjev in reaktorjev. Zasnovan je tako, da preprečuje širjenje poškodb v primeru kratkega stika, obloka ali drugih nevarnih električnih napak, kot je eksplozija ali poslabšanje stanja zaradi pregrevanja. Koncept releja je izumil Max Buchholz, inženir in izumitelj iz 20. stoletja, čigar predniki so emigrirali v ZDA iz Nemčije v 1800-ih. Prvič je razvil Buchholz rele leta 1921, vendar je bil v ZDA razširjen šele v štiridesetih letih prejšnjega stoletja.
Vsak Buchholz rele deluje kot nekakšen odklopnik, najpogosteje pritrjen na vrh z oljem napolnjenih električnih transformatorjev, kjer se nahaja rezervoar za olje, znan kot konzervator. Glavna vloga naprave je vzdrževanje dielektrične konstante ali izolacijske lastnosti transformatorja, kar lahko stori z nadzorom dovoda krožečega olja iz konzervatorja in zaznavanjem puščanja zraka v sistem. Varnostna stikala, kot je Buchholz rele, so bistveni sestavni del sodobnih distribucijskih omrežij. Zasnovani so tako, da čim bolj zmanjšajo poškodbe širših območij sistema v primeru lokalizirane napake, ki bi se sicer lahko razširila in preobremenila druge transformatorje dlje v liniji.
Konstrukcija takšnih naprav je težka, tako da lahko prenesejo visoke električne tokove in različne podnebne razmere. Ohišje je v obliki kupole in izdelano iz vremensko odpornega aluminijastega ohišja z vgrajenimi krmilniki za mehansko testiranje in izklop, kot tudi kontrolno okno iz kaljenega stekla za vizualni nadzor nivoja izolacijskega olja. Stikala v Buchholz releju so sposobna obvladovati napetosti od 24 do 250 voltov bodisi izmeničnega (AC) bodisi enosmernega toka (DC), izolacija releja pa lahko prenese 2,000 voltne naboje. Samo izolacijsko olje je oblika mineralnega olja, stabilnega pri visokih temperaturah, ali fluoriranih ogljikovodikovih spojin na osnovi silicija, ki imajo običajno funkcionalno temperaturno območje med 77° do 239° Fahrenheita (25° do 115° Celzija).
Serija oljnih plavalcev v Buchholzovem releju se uporablja za merjenje ravni napak v transformatorju. Manjše električne napake bodo povzročile majhno količino plina v olju, kar bo premaknilo zgornji plovec in povzročilo, da rele aktivira zunanji alarm. Napake velikega obsega bodo sprostile dovolj plina, da se sprožilno stikalo v Buchholzovem releju aktivira, ko se dvigajoči plin zavrti loputo na večjem, spodnjem plovcu in rele prekine napajanje transformatorja. Zunanji gumb na napravi je predviden za ponastavitev sistema, ko je ugotovljen in odpravljen vzrok napake. Če transformator utrpi manjše puščanje olja ali manjša količina zraka vstopi v enoto, manjši plavajoči sklop aktivira alarm. Ko puščanje postane veliko, večji plovec vrže izklopno stikalo in sistem se izklopi.
Različice zasnove lahko vključujejo živosrebrno stikalo, pritrjeno na vrtljivo loputo za spodnji sklop, namesto plavajoče naprave. Nekatere enote imajo tudi testne pipe za preverjanje, ali plovci in živosrebrna stikala delujejo pravilno, tako da usmerjajo zrak skozi sistem in spremljajo njihov odziv. Relejski sklop je pogosto nameščen na težki plošči iz litega železa, terminali pa so izolirani s keramiko, da Buchholz releju daje dodatno moč in vzdržljivost.