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零序電流保護與剩余電流保護（亦稱漏電電流保護）的基本工作原理相同，但使用范圍、安裝等要求卻有所不同。
零序電流保護具體應用可在三相線路上各裝一個電流互感器（C.T），或讓三相導線一起穿過一零序C.T，也可在中性線N上安裝一個零序C.T，利用這些C.T來檢測三相的電流矢量和，即零序電流Io，IA+IB＋IC=IO，當線路上所接的三相負荷完全平衡時（無接地故障，且不考慮線路、電器設(shè)備的泄漏電流），IO=0；當線路上所接的三相負荷不平衡，則IO=IN，此時的零序電流為不平衡電流IN；當某一相發(fā)生接地故障時，必然產(chǎn)生一個單相接地故障電流Id，此時檢測到的零序電流IO=IN+Id，是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和。
剩余電流保護的具體做法是在被測的三相導線路上與中性N上各裝一個C.T，或讓三相導線與N線一起穿過一個零序C.T，得到三相導線與中性線N的電流矢量和IA＋IB＋IC＋IN，當設(shè)有發(fā)生單相接地故障時，無論三相負荷平衡與否，則此矢量和為零（嚴格講為線路與設(shè)備的正常泄漏電流）；當發(fā)生某一相接地故障時，故障電流中會通過保護線PE及與地相關(guān)連的金屬構(gòu)件，即IA＋IB＋IC＋IN≠0，此時數(shù)值為接地故障電流Id加正常泄漏電流。
零序電流保護和剩余電流保護兩者的基本原理都是基于KCL定律：流入電路中任一節(jié)點的復電流的代數(shù)和等于零，即ΣI=0.并且都用零序C.T作為取樣元件。在線路與電器設(shè)備正常情況下，各相電流的矢量和等于零（對零序電流保護假定不考慮不平衡電流），因此，零序C.T的二次側(cè)繞組無信號輸出（零序電流保護時躲過不平衡電流），執(zhí)行元件不動作。當發(fā)生接地故障是地，各相電流的矢量和不為零，故障電流的零序C.T的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序C.T的二次側(cè)感應電壓使執(zhí)行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達到接地故障保護的目的。
零序電流保護一般適合使用于TN接地系統(tǒng)。因為當發(fā)生一相接地時，對TN-S系統(tǒng)Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE和接觸阻抗Zf，即Zs＝Z1+ZPE+Zf；對于TN-C系統(tǒng)，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN和接觸電阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+Zf；對于TN-C-S系統(tǒng)，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN，PE線阻抗ZPE和接觸電阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+ZPE+Zf，產(chǎn)生的單相接地故障電流Id＝220/ZS，明顯大于無故障時的三相不平衡電流，只要整定合適，就可檢測出發(fā)生接地故障時的零序電流，以切斷故障回路。而對IT系統(tǒng)，一般均是使用對供電可靠性要求較高、對單相接地不必要立即切斷供電回路、但需發(fā)出絕緣破壞監(jiān)察信號、以維持繼續(xù)供電一段時間的工礦企業(yè)內(nèi)的不配出中性線的三相三線配電線路。當單相接地時，該故障線路上流過的零序電流是全系統(tǒng)非故障系統(tǒng)電容電流之和，因而容易檢測出接地故障電流，故可用零序電流保護裝置來監(jiān)察相對地第一次接地故障。TT接地系統(tǒng)常應用于工農(nóng)業(yè)、民用建筑的照明、動力混合供電的三相四線配電系統(tǒng)中，常發(fā)現(xiàn)三相不平衡電流較大，當發(fā)生一相接地時，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE，負載側(cè)接地電阻RA和電源側(cè)接地電阻RB，接觸阻抗Zf，即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf，接地故障電流Id=220/ZS，由于RA+RB＞＞Z1+ZPE+Zf，且RA+RB數(shù)值一般均較大，很明顯TT系統(tǒng)的故障環(huán)路阻抗大，產(chǎn)生的單接故障電流Id，遠遠小于不平衡電流，很難檢測出故障電流，故不適用于TT接地系統(tǒng)。
