Принцип работы устройств защиты нейтрали в электрических сетях основан на предотвращении возникновения токов нулевой последовательности. 13

Простейший пример: реле тока подключается ко вторичным обмоткам трансформаторов тока, собранных в звезду. 1 Если система работает симметрично, обмотки реле будут обесточенными. 1 Если в одной из фаз произойдёт замыкание на землю, трансформаторы отреагируют на это, из-за чего по нулевому проводу потечёт ток. 1 Это и будет составляющая нулевой последовательности, из-за которой произойдёт возбуждение обмотки реле. 1 После чего происходит выдержка времени, определяемая параметрами реле. 1 При истечении установленного промежутка времени токовая защита посылает сигнал на соответствующую коммутационную установку, которая и производит отключение трёхфазной сети. 1

Также для защиты нейтрали используют различные виды заземления: 2

• Низкоомное резистивное заземление нейтрали. 2 Нейтраль сети соединяется с землёй через небольшое сопротивление. 2 При замыкании на землю возникает значительный ток, достаточный для работы защиты на отключение. 2
• Высокоомное резистивное заземление нейтрали. 2 Нейтраль сети соединяется с землёй через большое сопротивление (соизмеримое с ёмкостным сопротивлением фаз относительно земли). 2 Ток, возникающий при замыкании на землю, достаточен для определения повреждённого присоединения и работы защиты на сигнал. 2
• Комбинированное заземление нейтрали. 2 Этот вид заземления осуществляется путём присоединения высокоомного резистора параллельно дугогасящему реактору. 2 Позволяет снижать уровень перенапряжений при неточной настройке реактора, а также способствовать работе на сигнал простых средств защиты. 2