零序電流互感器的工作原理

零序電流互感器保護的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節點的復電流的代數和等于零，即∑I=0，它是用零序CT作為取樣元件。在線路與電氣設備正常的情況下，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CT的二次側繞組無信號輸出（零序電流保護時躲過不平衡電流）執行元件不動作，當發生接地故障時的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序C.T的環形鐵芯中產生磁通，零序C.T的二次側感應電壓使執行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網絡，達到接地故障保護的目的。

零序電流和剩余電流是不一樣的。

零序電流測的是Ia+Ib+Ic，在對稱負荷的時候，它等于0;但是現實情況中，不可能等于0，總會有一個不平衡電流。而剩余電流測量的是Ia+Ib+Ic+N，這個時候，不管負荷的情況，正常情況是等于0的。

低壓漏電零序電流互感器的工作原理

如果在三相四線中接入一個電流互感器，這時感應電流為零。當電路中發生觸電或漏電故障時，回路中有漏電電流流過，這時穿過互感器的三相電流相量和不等零，其相量和為：Ia+Ib+Ic=I（漏電電流）這樣互感器二次線圈中就有一個感應電壓，此電壓加于檢測部分的電子放大電路，與保護區裝置預定動作電流值相比較，如大于動作電流，即使靈敏繼電器動作，作用于執行元件掉閘。這里所接的互感器稱為零序電流互感器，三相電流的相量和不等于零，所產生的電流即為零序電流。

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（CT），或讓三相導線一起穿過一零序CT，也可在中性線N上安裝一個零序CT，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；當某一相發生接地故障時，必然產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。

零序電流互感器作用原理

零序電流保護一般適合使用于TN接地系統。

當發生一相接地時，對TN-S系統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，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，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，就可檢測出發生接地故障時的零序電流，以切斷故障回路。

而對IT系統，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、但需發出絕緣破壞監察信號、以維持繼續供電一段時間的工礦企業內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非故障系統電容電流之和，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察相對地第一次接地故障。

TT接地系統常應用于工農業、民用建筑的照明、動力混合供電的三相四線配電系統中，常發現三相不平衡電流較大，當發生一相接地時，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE，負載側接地電阻RA和電源側接地電阻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數值一般均較大，很明顯TT系統的故障環路阻抗大，產生的單接故障電流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。

對于零序電流保護的零序CT安裝，一定要符合有關工藝標準。

對于IT接地系統，由于發生單相接地故障時，接地電流不僅可能沿著發生故障電纜的導體表面流回，而且也可能沿著非故障電纜的導體表面流回，故安裝時必須將電纜頭經零序CT接地，這樣才能保證故障相和非故障相的電容電流通過接地點，即能防止區外故障時保護裝置誤動作，又能保證故障時裝置可靠動作。

對于IT接地系統，一般采用在中性線N上安裝零序CT，對在低壓側母排的零序CT必須安裝于中性線N與工作接地點（或重復接地）之間的母排上。

如零序CT安裝于配電屏的N線母排上，由于配電屏金屬外殼一般直接與接地極相聯，當母線發生接地短路時，產生的故障電流Id將沿著配電屏金屬外殼→接地線→變壓器中性點流動，而不經過零序CT，達不到所要求實現的保護功能，這一點在現場施工時很容易疏忽。