H−ớng của sự cố chạm đất có thể đ−ợc xác định từ h−ớng của dòng điện thuần trở hoặc dòng điện dung liên quan tới điện áp lệch. Điều kiện hạn chế duy nhất là các thành phần của dòng hữu công hoặc vô công phải có độ lớn đảm bảo tại điểm đọ Trong l−ới điện với điểm trung tính cách điện, dòng sự cố nh− là dòng điện dung chạy từ pha không sự cố qua điểm đo tới điểm sự cố. Dòng điện dung này xác định h−ớng của dòng điện.
Trong l−ới điện có cuộn dập hồ quang, cuộn kháng sẽ xếp chồng (bù) dòng điện kháng t−ơng ứng cho dòng điện dung của sự cố khi chạm đất xảy ra để dòng điện dung tại điểm sự cố đ−ợc bù. Phụ thuộc vào điểm đo trong l−ới dòng điện đo đ−ợc có thể là dòng điện kháng hoặc dòng điện dung và dòng điện kháng do đó không thích hợp để xác định h−ớng. Trong tr−ờng hợp đó chỉ có thành phần dòng điện trở do tổn thất của cuộn Petesen tạo ra đ−ợc sử dụng để xác định h−ớng. Thành phần dòng điện trở này chỉ chiếm phần trăm nhỏ của dòng
điện dung chạm đất. Trong 7SA511 h−ớng sự cố chạm đất đ−ợc xác định từ tinh toán có độ chính xác cao của công suất hữu công và vô công, sử dụng định nghĩa sau:
Công suất hữu công
∫+ + = T t t E E EG u t i t dt T P 1 ( ). ( ).
Công suất vô công
∫+ + − = T t t E o E ER u t i t dt T P 1 ( 90 ). ( ).
Do thành phần hữu công và vô công của dòng điện - chứ không phải công suất quyết định việc khởi động của xác định h−ớng sự cố chạm đất. Các thành phần dòng điện này đ−ợc tính toán từ các thành phần công suất. Qua đó, để xác định h−ớng của sự cố chạm đất, các thành phần hữu công và vô công của dòng chạm đất và h−ớng của công suất hữu công và vô công đ−ợc đánh giá.
Trong l−ới có trung tính cách ly, các tiêu chuẩn sau đ−ợc áp dụng: - Chạm đất tiến : khi PER > 0 và IE > giá trị đặt.
- Chạm đất lùi : khi PER < 0 và IE > mức đặt.
Trong l−ới bù với cuộn dập hồ quang, các tiêu chuẩn sau đ−ợc áp dụng: - Chạm đất tiến : khi PEG > 0 và IE > mức đặt.
- Chạm đất lùi : khi PEG < 0 và IE > mức đặt.
Trong tr−ờng hợp sau cần phải nhớ rằng : phụ thuộc vào vị trí đặt của rơle, thành phần vô công đáng kể có thể đ−ợc xếp chồng và trong các tr−ờng hợp không thuận lợi nó có thể đạt đến 50 lần thành phần dòng hữu công. Thậm chí các công thức có độ chính xác rất cao khi đó cũng không đủ nếu các máy biến dòng không biến đổi chính xác giá trị nhất thứ.
Các mạch đầu vào đo l−ờng của mô hình rơle với phát hiện chạm đất đ−ợc thiết kế đặc biệt cho mục đích này và cho phép độ nhậy rất cao cho việc xác định h−ớng của dòng điện. Để sử dụng độ nhậy cao này, các máy biến dòng kiểu hình xuyến nên sử dụng để phát hiện chạm đất trong l−ới bù trung tính. Do thậm chí các máy biến dòng lõi cân bằng cũng có sai số góc hệ thống bảo vệ cho phép chỉnh định các hệ số theo dòng vô công sẽ hiệu chỉnh đ−ợc sai số góc.