Buchholzi relee on mõnede elektritrafode, õhuklappide või kõrgepinge elektriliste kondensaatorite ja reaktorite turvaelement. See on loodud vältima kahjustuste levikut lühise, kaare või muude ohtlike elektriliste rikete (nt plahvatus või ülekuumenemise tõttu) korral. Relee kontseptsiooni leiutas Max Buchholz, 20. sajandi insener ja leiutaja, kelle esivanemad emigreerusid 1800. aastatel Saksamaalt USA-sse. Esimest korda töötas ta välja Buchholzi relee 1921. aastal, kuid see võeti USA-s laialdaselt kasutusele alles 1940. aastatel.
Iga Buchholzi relee toimib omamoodi kaitselülitina, mis on enamasti kinnitatud õliga täidetud elektritrafode ülaossa, kus asub konservaatorina tuntud õlimahuti. Seadme põhiülesanne on säilitada trafo dielektriline konstant või isolatsiooniomadused ning seda saab teha, kontrollides paisuti tsirkuleeriva õli tarnimist, samuti tuvastades süsteemi õhulekkeid. Ohutuslülitid, nagu Buchholzi relee, on tänapäevaste elektrijaotusvõrkude oluline komponent. Need on loodud selleks, et minimeerida kahjustusi süsteemi laiematele aladele lokaliseeritud rikke korral, mis võib muidu levida ja üle koormata teisi trafosid, mis asuvad liinil kaugemal.
Selliste seadmete konstruktsioon on vastupidav, nii et need peavad vastu tugevatele elektrivooludele ja erinevatele kliimatingimustele. Korpus on kuplikujuline ja valmistatud ilmastikukindlast alumiiniumist korpusest, millel on sisseehitatud mehaanilised katse- ja väljalülituslülitid, samuti karastatud klaasist kontrollaken, mis võimaldab visuaalselt jälgida isolatsiooniõli taset. Buchholzi relee lülitid on võimelised käsitlema vahelduvvoolu (AC) või alalisvoolu (DC) pinget vahemikus 24 kuni 250 V ja relee isolatsioon suudab taluda 2,000 volti laenguid. Isolatsiooniõli ise on kõrgel temperatuuril stabiilne mineraalõli vorm või ränipõhised fluoritud süsivesinikühendid, mille funktsionaalne temperatuurivahemik on tavaliselt vahemikus 77–239 °C (25–115 °C).
Trafo rikketaseme mõõtmiseks kasutatakse Buchholzi relees olevaid õliujukeid. Väiksemad elektririkked tekitavad õlis väikese koguse gaasi, mis liigutab ülemist ujukit ja paneb relee aktiveerima välise häire. Suuremahuliste rikete korral eraldub piisavalt gaasi, et Buchholzi relee väljalülituslüliti aktiveerub, kui tõusev gaas pöörab suurema alumise ujuki klappi ja relee katkestab trafo toite. Seadmel on väline nupp süsteemi lähtestamiseks, kui rikke põhjus on kindlaks tehtud ja kõrvaldatud. Kui trafos esineb väike õlileke või seadmesse siseneb väike kogus õhku, aktiveerib väike ujukikomplekt häire. Kui lekked muutuvad oluliseks, viskab suurem ujuk väljalülituslüliti ja süsteem lülitub välja.
Disaini variatsioonid võivad hõlmata ujuki asemel alumise sõlme pöörleva klapi külge kinnitatud elavhõbedalülitit. Mõnel seadmel on ka testkraanid, mis kontrollivad, kas ujukid ja elavhõbedalülitid töötavad õigesti, suunates õhku läbi süsteemi ja jälgides nende reaktsiooni. Releekoost paigaldatakse sageli vastupidavale malmplaadile ja klemmid on isoleeritud keraamikaga, et anda Buchholzi releele tugevust ja vastupidavust.