零序電流互感器的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節點的復電流的代數和等于零。在線路與電氣設備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，Ia+Ib+Ic=0。因此，零序電流互感器的二次側繞組無信號輸出，執行元件不動作。當發生接地故障時的各相電流的矢量和不為零，Ia+Ib+Ic=Io>0，Io即是零序電流或者叫作漏電流、故障電流，故障電流使零序電流互感器的環形鐵芯中產生磁通，零序電流互感器的二次側感應電壓使執行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網絡，達到接地故障保護的目的。

對于IT系統，一般采用對供電可靠性要求較高的三相配電線路，不需要立即切斷單相接地，但需要發出絕緣損壞的監測信號，以維持一段時間的持續供電。工礦企業不配備中性線路的三相三線配電線路。

有兩個電流互感器的兩相V型接線和兩相電流差接線；三相Y型接線、三相形接線和三個電流互感器的零序接線在不同功能之前是不同的。但現在大多數微機保護已經能夠通過內部識別來糾正不同的效果。

工作零線和相線要通過零序電流互感器來保護零線（地線）不通過互感器工作零線不通過零序電流互感器和保護零線（地線）連接到同一母線，工作零線不通過零序電流互感器可以嗎？工作零線不能通過零序電流互感器零序電流：進出電流互感器的電流差要（零），如果部分電流泄漏到地線，進出電流互感器的電流差不是（零）電流互感器的輔助線圈會感應電壓（泄漏信號）。在三相四線電路中，三相電流的相量等于零，即IA+IB+IC=0如果在三相四線中連接電流互感器，則感應電流為零。

當電路中發生觸電或泄漏故障時，電路中的泄漏電流流過。此時，三相電流相量和不等零通過互感器，其相量和不等于：IA+IB+IC=I（泄漏電流）。這樣，互感器二次線圈中就有一個感應電壓。與保護區設備的預定動作電流值相比，這種電壓加到檢測部分的電子放大電路中，如果大于動作電流，即使是靈敏的繼電器動作，電流互感器的作用也會在執行部件下降時起作用。這里連接的互感器稱為零序電流互感器。三相電流的相量和不等于零，產生的電流為零序電流。