正常情況下端子GC和G端子間會輸出一24V的直流電壓，GC接入地線監(jiān)測線，G端接入地線，在移動設(shè)備端在地線與地線監(jiān)測線之間串聯(lián)一12V的穩(wěn)壓器(穩(wěn)壓器原理：只要在穩(wěn)壓器兩端加上一超過其額定值的電壓，穩(wěn)壓器兩端的電壓將始終保持在其額定電壓)。當(dāng)?shù)鼐€和地線監(jiān)測線都正常時(shí)，Vd測到直流電壓12V;當(dāng)?shù)鼐€或地線監(jiān)測線斷裂時(shí)，Vd會測到直流電壓0V;當(dāng)?shù)鼐€和地線監(jiān)測線相互短路時(shí)，在GC和G端子間會測到電壓為24V。

當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，交流電會竄入直流電源回路，這時(shí)能夠在Vd上測量到一定的交流電壓，再通過測量三相電壓UA，UB，UC來判斷發(fā)生接地故障的相別，后通過測量系統(tǒng)的零序電流來終判定是否發(fā)生接地故障，保證裝置的可靠性。

裝置的硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，分別包括模擬量采集模塊、處理器模塊、人機(jī)接口模塊、開關(guān)量模塊、通信模塊和電源模塊六部分組成。在正常工作的基礎(chǔ)上將Break1斷開，模擬電纜地線斷線故障，將Break2閉合，模擬電纜地線短路故障。地線斷線時(shí)直流電源限流電阻兩端的電壓為0V;地線正常工作時(shí)直流電源限流電阻兩端的電壓為12V;地線短路時(shí)直流電源限流電阻兩端的電壓為24V。