У будь-якому замкнутому ланцюзі струм, що виходить і входить в джерело живлення, повинен бути рівним. Захист від диференціального струму, подібний до вимикача від замикання на землю (GFI), вимірює вхідний і вихідний струм з усіх трьох фаз, зупиняючи ланцюг у разі будь-якого дисбалансу, незалежно від того, як довго він зберігається.

Коли внутрішня обмотка трансформатора замикається накоротко. Коли це відбувається, диференціальний струм перевищить встановлене значення, викликаючи спрацювання диференціального захисту. Ця несправність зазвичай викликана старіння ізоляції, коротке замикання або поганий контакт обмотки трансформатора.

Диференціальні схеми захисту використовуються в основному для захист від міжфазних замикань і замикань фаза на землю. Диференційний захист, що використовується для силових трансформаторів, заснований на принципі циркуляції струму Мерца. Зазвичай використовується для трансформаторів з номінальною потужністю понад 2 МВА.

Визначена диференціальна напруга. Диференціальна напруга, або різниця напруг, є фундаментальним поняттям в електротехніці. Це відноситься до різниця електричних потенціалів між двома точками кола.

Диференціальне реле порівнює первинний струм і вторинний струм силового трансформатора. Якщо первинний струм і вторинний струм виявляються незбалансованими, реле запустить первинний і вторинний вимикачі трансформатора і відключить один одного.

Диференційний захист працює за допомогою порівняння струмів, що входять і виходять із захищеної зони, і відключення автоматичного вимикача, якщо є різниця в двох струмах.