低壓配電線路中的單相短路，回路中相線、中性線連接不良，這種情況容易發(fā)現(xiàn)，例如燈會不亮或者熄滅。而占短路80％的接地故障，相線與PE線、電氣設備的外露導電部分或大地間的短路卻難于覺察。例如PE線PEN線連接松動燈照樣亮，如PEN線迸發(fā)火花，則容易釀成火災。配電線路應設置接地故障保護，在發(fā)生故障時，保護元件必須能及時自動切斷電源，防止人身電擊傷亡、電氣火災和線路損壞。
　　TN系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，用電設備金屬外殼接觸電位低，故障電流大，一般過電流保護電器可快速切斷故障線路，TN系統(tǒng)的低壓配電線路采用過電流保護兼作接地故障保護需滿足：Za×Ia<220V的動作特性以及切斷故障電流的時間上的要求。
式中Za--接地故障回路阻抗（Ω）
Ia--保護電器在規(guī)定時間內(nèi)自動切斷故障回路的電流（A）Ia值應取低壓斷路器相應過電流脫扣器額定電流的1.3倍。
　　其切斷故障電流的時間應符合：（1）配電干線和只供電給固定式用電設備的末級配電線路不應大于5s2　供電給手握式和移動式用電設備的末級配電線路不應大于0.4s。動作時間可從低壓斷路器的動作特性讀取。
      當過電流保護電器不能滿足上式要求時，可采用帶有單相接地保護的斷路器或設零序電流保護措施。斷路器的單相接地保護功能的實現(xiàn)原理有剩余電流型和零序電流型兩種。剩余電流型是利用四個電流互感器分別檢測三相電流和中性線（N線）的電流。無論三相電流平衡與否，則此矢量和為零（嚴格講為線路與設備的正常泄露電流）；Ia＋Ib＋Ic＋In=0 當發(fā)生某一相接地故障時，故障電流會通過保護線PE及與地相關連的金屬構件，即；Ia＋Ib＋Ic＋In≠0此時電流為接地故障電流加正常泄露電流。接地電流達到脫扣器整定電流時，即可報警或驅(qū)動短路器動作，實現(xiàn)單相接地保護。 零序電流型是在三相上各安裝一個電流互感器，檢測三相的電流矢量和，即零序電流Io Ia＋Ib＋Ic＋In=Io。當發(fā)生某一相接地故障時，此時電流為接地故障電流加正常泄露電流，與脫扣器整定值比較，即可區(qū)分出接地電流，實現(xiàn)單相接地保護。帶有單相接地保護的斷路器到底是剩余電流型，還是零序電流型，以產(chǎn)品樣本為準。
單相接地保護的斷路器主要是針對配電線路的干線、主干線和近變壓器端的單相對地短路保護，在線路的末端，通常都裝漏電電流保護電器（RCD），其動作時間為0.1s。采用RCD時，因為TN－C接地系統(tǒng)中保護線PE和中性線N合用一根線PEN，PEN在正常工作時流過三相不平衡電流，當單相接地時產(chǎn)生的接地故障電流Id也從PEN線上流過，RCD根本無法檢測出是不平衡電流還是接地故障電流。所以TN－C系統(tǒng)應按TN－C－S或局部TT接地處理。
　　TT系統(tǒng)中性點接地與PE線接地分開，中性線N與PE線無連接，供電線路一般較長，相－地回路阻抗較大。發(fā)生接地故障時，故障電路內(nèi)包含外露導電部分接地極和電源接地極的接地電阻（R＋RA），阻抗大，故障電流小，過流保護元件不易啟動。在這種系統(tǒng)中裝設RCD作單相接地保護是有效的措施之一。
對于TT系統(tǒng)，裝有RCD的支路與不裝RCD的支路不應使用公共接地極。必須有獨立的接地板與PE線專供有RCD的分支回路用。
　　IT系統(tǒng)是變壓器中性點不接地或經(jīng)大阻抗接地，用電設備外殼直接接地。發(fā)生單相接地故障時，接地電流為電容電流。電流通道為：電源－相線－大地－網(wǎng)絡電容－電源。故障電流為另兩相對地電容電流的相量和，故障電流小，不需要中斷供電，一般不裝設漏電保護。但應由絕緣監(jiān)察器發(fā)出信號，以便及時排除故障。IT系統(tǒng)中的漏電保護器主要用于切除兩處異相同時接地故障。應根據(jù)具體情況按需要裝設。
　　IT系統(tǒng)兩處異相同時接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)外露導電部分分別裝設接地極，這時故障電流流經(jīng)兩個接地極電阻，故障回路的切斷應符合TT系統(tǒng)接地故障保護的要求。如圖5所示。
IT系統(tǒng)兩處異相同時接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)外露導電部分公用一個接地極，這時故障電流將流經(jīng)PE線形成的金屬短路，故障回路的切斷應符合TN系統(tǒng)接地故障保護的要求。如圖6所示。
　　為了用電安全，采用了接地故障保護后，仍需要可靠的接地采用等電位連接。等電位聯(lián)結的作用是降低故障情況下，電氣設備間、電氣設備與其他設備間的接觸電壓，使人體在接觸時，身體所承受的電壓降至最低。在以人為本的今天，電氣安全可是重之又重的大事，馬虎不得。