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(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。
作用原理
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)。