Для определения поврежденного фидера применяют различные реле защиты, принципы действия которых основаны на общеизвестных свойствах тока и напряжения нулевой последовательности и особенностях гармонического состава тока однофазного замыкания на землюОсновным способом определения присоединения (фидера) с асимметричным снижением сопротивления изоляции или ОЗ является сравнение токов нулевой последовательности, измеренных на всех присоединениях к распределительному устройству (РУ). Примеры таких приборов: устройство сигнализации замыканий на землю ИМФ-10Т, реле защиты от однофазных замыканий на землю ЗЗП, ЗЗН, «Зеро», УН303, прибор сигнализации замыкания на землю ПЗЗМ 1.
В фидере с ОЗ ток нулевой последовательности будет наибольшим. Чем больше присоединений на секции, тем больше разница между их токами нулевой последовательности. В настоящее время этот способ определения фидера с ОЗ доминирует, что нашло отражение в ПУЭ 7-го изд. (п. 3.2.97): «Защита от однофазных замыканий на землю должна быть выполнена, как правило, с использованием трансформаторов тока нулевой последовательности. Защита в первую очередь должна реагировать на установившиеся замыкания на землю; допускается также применение устройств, регистрирующих кратковременные замыкания, без обеспечения повторности действия».
Достаточно часто, для устранения влияния переходных процессов, измерение тока I0 начинается с заранее введенной задержкой – только после превышения напряжением нулевой последовательности U0 заданной уставки.
Дополнительную информацию, повышающую достоверность обнаружения присоединения с ОЗ, дает измерение сдвига фаз между Uo и 3I0 на всех контролируемых присоединениях. Фиксация векторов напряжения U0 и токов 3I0 присоединений и сравнение направлений тока на всех присоединениях происходит при превышении напряжением U0 величины заданной уставки.
Существует ряд приборов, основанных на регистрации изменения гармонического состава или по превышению заданной уставки отдельными гармониками тока ОЗ (например, устройство микропроцессорной защиты линий 6-35 кВ «Сириус», прибор селекции однофазных замыканий АСЗ-4М и другие).
Обычно используют 11-ю и 7-ю гармоники или изменение соотношений между амплитудами отдельных гармоник (обычно 11-й по отношению к основной гармонике 50 Гц). Поскольку особенности спектрального состава тока однофазного замыкания не имеют прямой и однозначной связи с амплитудой тока замыкания, то данную группу способов можно рассматривать как «индикаторную», решающую задачу обнаружения однофазного замыкания, но не контроля состояния изоляции.