УЗО предназначено для непрерывной, продолжительной работы. Оно дол­жно отключать защищаемый участок сети при появлении в нем синусои­дального переменного или пульсирующего постоянного (в зависимости от модификации) тока утечки, равного отключающему дифференциальному току устройства.

УЗО, функционально не зависящее от напряжения пита­ния, не должно срабатывать при снятии и повторном включении напряже­ния сети. УЗО не должно производить автоматическое повторное включе­ние. УЗО, функционально не зависящее от напряжения питания, не должно зависеть от наличия напряжения в контролируемой сети, должно сохранять работоспособность при обрыве нулевого или фазного проводов. УЗО долж­но срабатывать при нажатии кнопки ТЕСТ.

Конструкция контрольного эксплуатационного устройства должна ис­ключать возможность попадания сетевого напряжения в цепь, подключен­ную к выходным выводам УЗО при нажатии кнопки ТЕСТ, когда УЗО находится в разомкнутом состоянии. Это означает, что тестовая цепь долж­на быть подключена к входному выводу УЗО через контакт, сблокирован­ный с силовой контактной группой.

УЗО защищается от токов короткого замыкания последовательным защит­ным устройством (ПЗУ): автоматическим выключателем или предохраните­лем, отвечающими требованиям соответствующих стандартов. При этом но­минальный ток ПЗУ не должен превышать номинальный рабочий ток УЗО.

Рассмотрим основные режимы работы УЗО.

Режим №1. В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока — тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока, протекает рабочий ток нагруз­ки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встреч­но включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I₁, а от нагрузки как I₂, то можно записать равенство: I₁ = I₂.

Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердеч­нике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнит­ные потоки Ф₁, и Ф₂. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю. Пус­ковой орган находится в этом случае в состоянии покоя.

Режим №2. При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I₁ протекает дополнительный ток — ток утечки (I_D), являющийся для транс­форматора тока дифференциальным (разностным).

Неравенство токов в первичных обмотках (I₁ + I_D в фазном проводнике) и (I₂, равный I₁ в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнит­ных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке транс­формированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значе­ние уставки порогового элемента пускового органа, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм.

Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электричес­кую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.

Режим №3. Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования. При нажатии кнопки ТЕСТ искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно. К УЗО, в силу его особого назначения — защиты жизни и имущества человека, предъявля­ются чрезвычайно высокие требования по надежности, помехоустойчивос­ти, термической и электродинамической стойкости, материалам и исполне­нию конструкции. Этими особыми требованиями отчасти объясняется сравнительно высокая стоимость современных УЗО.