Relæbeskyttelsestesteren skal have den funktion, at den korrekt skelner, om den beskyttede komponent er i normal arbejdstilstand eller har en fejl, om beskyttelsesområdet har en fejl, og om der opstår en fejl uden for området. For at realisere denne funktion, er det nødvendigt at konstruere en beskyttelsesanordning i henhold til egenskaberne for elektriske fysiske mængde ændringer før og efter strømsystemet svigt.
Når strømsystemet svigter, er de vigtigste egenskaber ved strømafbryder:
(1) De nuværende stigninger.
Når der opstår en kortslutning, øges strømmen på det elektriske udstyr og transmissionslinjen mellem fejlpunktet og strømforsyningen fra belastningsstrømen til et niveau, der langt overstiger belastningsstrømen.
(2) Spændingsfald.
Når der opstår en fase-til-fase-kortslutningsfejl og en jordforbindelsesfejl, vil fase-til-fasespændings- eller fasespændingsværdien for hvert punkt i systemet falde, og jo tættere på kortslutningspunktet, jo lavere temperatur og spænding.
(3) Fasevinklen skifter mellem strøm og spænding.
Fasevinklen mellem strøm og spænding under normal drift er belastningens effektfaktorvinkel, normalt ca. 20°. Når der opstår en trefaset kortslutning, bestemmes fasevinklen mellem strøm og spænding af linjens impedansvinkel, normalt 60°~85°, og fasevinklen mellem strøm og spænding er 180° + (60°~85°) beskyttelse De tre faser i den modsatte retning er kortsluttet.
(4) De målte impedansændringer.
Den målte impedans er forholdet mellem spænding og strøm ved målepunktet (beskyttende installation). Ved normal drift er den målte impedans belastnings impedansen. når metallet er kortsluttet, bliver den målte impedans linjen impedans. Efter fejlen falder den målte impedans betydeligt, og impedansvinklen øges.
Når der opstår en asymmetrisk kortslutning, vises fasesekvenskomponenter som negativ sekvensstrøm og negative sekvensspændingskomponenter, når tofaset og enfaset jordforbindelse kortsluttes. Og enfaset grundstødning, negativ sekvens og nul sekvensstrøm og spændingskomponenter. Disse komponenter findes ikke under normal drift.
Ved at bruge ændringen af den elektriske mængde under kortslutningsfejl, kan forskellige princip relæ beskyttelse tester enheder dannes.