正常情况下端子GC和G端子间会输出一24V的直流电压，GC接入地线监测线，G端接入地线，在移动设备端在地线与地线监测线之间串联一12V的稳压器(稳压器原理：只要在稳压器两端加上一超过其额定值的电压，稳压器两端的电压将始终保持在其额定电压)。当地线和地线监测线都正常时，Vd测到直流电压12V;当地线或地线监测线断裂时，Vd会测到直流电压0V;当地线和地线监测线相互短路时，在GC和G端子间会测到电压为24V。
当发生单相接地时，交流电会窜入直流电源回路，这时能够在Vd上测量到一定的交流电压，再通过测量三相电压UA，UB，UC来判断发生接地故障的相别，后通过测量系统的零序电流来终判定是否发生接地故障，保证装置的可靠性。
装置的硬件系统采用模块化设计，分别包括模拟量采集模块、处理器模块、人机接口模块、开关量模块、通信模块和电源模块六部分组成。在正常工作的基础上将Break1断开，模拟电缆地线断线故障，将Break2闭合，模拟电缆地线短路故障。地线断线时直流电源限流电阻两端的电压为0V;地线正常工作时直流电源限流电阻两端的电压为12V;地线短路时直流电源限流电阻两端的电压为24V。
