تحت شرائط عادی، در یک مصرف کننده تکفازجریانهائی که از سیم فاز و سیم نول عبور می کند با یکدیگر برابرند و جریان کل (Iw-In)عبوری از اولیه ترانسفورماتور جریان ، مساوی است و در نتیجه ، هیچ شاری مغناطیسی در هسته ایجاد نمی شود و ولتاژ القائی Ef هم صفر خواهد بود و کلید قطع نخواهد شد.حال اگر جریان خطا به طور مستقیم از سیم فاز به زمین نشت کند، مثلا اگر شخصی یک ترمینال برقدار را لمس کند، یا اگر انگشت خود را داخل سرپیچ لامپی بکند و یا اگر موتوری داخل آب بیفتد و یا اگر عایق بین موتور و بدنه زمین شده آن شکسته شود و یا …. ، جریان خطا بوجود می آید . در هر کدام از این شرائط ، جریان کل عبوری از داخل ترانسفورماتور جریان صفر نبوده و برابر با If می باشد . شار مغناطیسی و در نتیجه ، ولتاژ القائی Ef به وجود می آید و باعث قطع کلید می شود.جنس هسته ترانسفورماتور باید در چگالی های شار پائین فوق العاده نفوذپذیر و حساس باشد.این نوع کلید برای مصرف کنندگان ۳ فازنیز قابل استفاده است و هرچهار هادی برقدار (سه فاز و نول) از داخل هسته ترانسفورماتور جریان عبور می کند . در حالت عادی جمع جبری جریانهائی که از سه فاز عبور می کند ، برابر صفر خواهد بود ، از این رو درهسته ترانسفورماتور هیچ جریانی القاء نمی شود و ولتاژی بر روی ثانویه به وجود نمی آید و کلید قطع نخواهد شد.این نوع کلید یک نوع وسیله الکترومکانیکی قابل اعتماد است که مانند هر وسیله مکانیکی دیگر شرائط محیطی مانند رطوبت و گرد و غبار می تواند بر عملکرد آن اثر بگذارد. هر تاخیری در عملکرد آن نیز می تواند کشنده باشد . به همین جهت یک دکمه آزمایش دارد که باید از طریق آن عملکرد کلید آزمایش شود و در صورتی که اشکالی دارد رفع گردد.

کلید های حفاظت از جان از اصول حفاظت دیفرانسیل استفاده می کنند . بدین صورت که کلیه سیمهای فاز و نول شبکه وارد این کلید می شوند در داخل این کلید یک CT ترانسفورماتور جریان قرار دارد که کلیه سیمها از وسط هسته این CT عبور میکنند اولیه ترانس را تشکیل میدهند با این عمل و با توجه به خصوصیات CT جمع جبری جریانهای عبوری از داخل کلید بدست می آید حال در صورتیکه این مقدار بیشتر از ۳۰میلی آمپر باشد کلید فیدر خروجی را قطع میکند.

به بیان ساده درصورت وجود جریان جریانهای وارد شده به سیستم توسط سیمهای فاز از طریق سیمها فاز و نول برنمی گردد.

مسلما هنگام برق گرفتگی مسیر جریان از فاز به بدن شخص و از بدن شخص به زمین خواهد بود جریان نشتی که باعث ایجاد جریان در خروجی CT کلید حفاظت از جان خواهد شد.

۳۰ میلی آمپر حداکثر جریان مجاز عبوری از بدن انسان است که نمی تواند باعث بروز برق گرفتگی شود.

کلید محافظ جان به صورت سه فاز و تک فاز موجود است .

که در نصب، این کلید ها در مسیر ورودی فاز و نول مصرفی قرار دارد. به عبارت دیگر فاز و نول داخل این کلید شده و به صورت سری در مسیر ورودی برق قرار می گیرد.

به عنوان نمونه در منازل مسکونی این کلیدها بعد از کنتور برق قرار می گیرد و فاز و نول داخل این کلید شده و سپس به کلید مینیاتوری ها وارد می شود.

مشخصات کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ( جریان نشتی ) :

۱- دمای کاری کلیدها جهت قطع جریان نشتی متناوب از ۲۵- تا ۴۰- درجه سیلسیوس و با قدرت اتصال کوتاه ۶ تا ۲۵ کیلو آمپر می باشد .

۲- جهت حفاظت کـلـیـدهـا و مـدار مصرفی در مـقـابـل اتصال کوتاه و اضافه بار بایستی فیوز پشتیبان (Back-Up Fuse) با توجه به جریان نامی کلید و مشخصات ارائه شده در کاتالوگ نصب گردد .

۳- کلیدها با جریان نامی ۱۲۵-۱۶ آمپر تولید می شوند .

۴- کلیدها جهت استفاده مشترکین تکفاز ( خـانـگی ) بـه صورت دو پـل ( فـاز + نـول ) و مشترکین سه فـاز ( صنعتی ) به صورت چهار پل ، که می تواند همراه با نول و یا بدون نول ( در سیستم های سه سیمه ) بکار رود .

۵- میزان جریان قطع خودکار کلیدها ( حساسیت ) از ۱۰ میلی آمپر تا ۵/۱ آمپر ، و مدت زمان قطع حداکثر ۲۰۰ میلی ثانیه است .

اساس کار کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی کلید می باشد به طوری که اگر جریان نشتی در مداری که کلید در آن واقع شده است بیشتر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می نماید .

از مزایای دیگر استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی جلوگیری از بروز آتش سوزی در اثر وجود جریان نشتی می باشد . باتوجه به اینکه یم جریان ۵/۰ آمپری می توان باعث بروز آتش سوزی شود ، کلید حفاظت از خط برق گرفتگی با تشخیص جریان نشتی و قطع جریان ورودی ، مانع از بروز آتش سوزی می شود . همچنین از آنجا که در صورت وجود جریان نشتی در بدنه وسائل برقی و یا سیستم سیم کشی ساختمان ، این جریان به مرور زمان یاد می شود و احتمال سوختن وسایل برقی و سیستم سیم کشی ساختمان را به وجود می آورد لذا استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، با توجه به کاهش میزان هدر رفتن انرژی الکتریکی و برق مصرفی . صرفه جوئی اقتصادی و حفظ ثروتهای ملی را نیز در بر خواهد داشت .

یکی از عوامل اصلی در بروز خسارات مالی ، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی ، مراکز اداری ، تجاری و مجتمع های صنعتی عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق میباشد .