剩余電流動作保護裝置的結構原理如圖1所示。其結構一般包括W--檢測元件（剩余電流互感器）、A--判別元件（剩余電流脫機器）、B--執行元件（機械開關電器或報警裝置）、T--試驗裝置和E--電子信號放大器（電子式）等部分。
檢測元件用來檢測線路中的剩余電流，判別元件把檢測剩余電流與預定值相比較，當剩余電流達到或超過預定值時，發出一個脫扣信號，使執行元件斷開電路或驅動報警信號。
1、剩余電流保護裝置的工作原理
在正常情況下，電路中沒有發生人身電擊、設備漏電或接地故障時，剩余電流保護裝置通過電流互感器一次側電路的電流矢量和等于零，即
IL1+IL2+IL3+IN=0
則電流IL1、IL2、IL3和IN在電流互感器中產生磁通的矢量和等于零，即
ΦL1+ΦL2+ΦL3+ΦN=0
這樣在電流互感器的二次線圈中沒有感應電壓輸出，因此剩余電流保護裝置保持正常供電。
當電路中發生人身電擊、設備漏電、故障接地時，通過設備接地電阻RA有一個接地電流IN流過，則通過互感器電流的矢量和不等于零，為
IL1+IL2+IL3+IN≠0
剩余電流互感器中產生磁通矢量和也不等于零，即
ΦL1+ΦL2+ΦL3+ΦN≠0
互感器二次回路中有一個感應電壓輸出，此電壓直接或通過電子信號放大器施加在脫扣線圈上，產生一個工作電流。二次回路的感應電壓輸出隨著故障電流的增大而增大，當接地故障電流達到額定值時，脫扣線圈中的電流足以推動脫扣機構動作，使主開關斷開電路，或使報警裝置發出報警信號。
剩余電流互感器二次回路輸出信號比較小，一般小于1mVA。要直接推動剩余電流脫扣器動作，脫扣器需要很高的動作靈敏度，要求其動作功耗在mVA級，這種剩余電流脫扣器一般采用釋放式的電磁結構，結構復雜、工藝要求較高。互感器二次回路的輸出信號，也可以通過一個電子放大器后，施加到脫扣器上，這種情況下對脫扣器的靈敏度要求較低，可以采用拍合式的電磁鐵或螺管電磁鐵，結構簡單、工藝要求較低。前者在執行剩余電流保護功能時不需要工作電源，一般稱為動作持性與電源電壓無關的剩余電流保護裝置（也稱電磁式剩余電流保護裝置），后者稱為動作持性與電源電壓有關的剩余電流保護裝置（也稱電子式剩余電流保護裝置），電磁式與電子式剩余電流保護裝置的原理圖見圖2。
