Bất kỳ hệ thống điện nào cũng phải được nối đất vì các lý do sau:
• Để cung cấp kết nối trở kháng thấp giữa thiết bị điện và mặt đất. Ngăn chặn tình trạng chạm vỏ trên thiết bị gây nguy hiểm và một số sự cố liên quan khác.
• Để ngăn chặn sự cố quá điện áp trên hệ thống ( sét đánh, cây cối ngã đổ ..) có thể gây hư hỏng cho thiết bị hoặc đe dọa tính mạng con người.
Bất kỳ dịng điện sự cố nào, sẽ thơng qua hệ thống điện cực nối đất đi xuống. Do đó, sẽ có sự gia tăng điện áp cũng như dòng điện trên bản thân hệ thống điện cực nối đất và trong vùng lân cận của hệ thống nối đất, liên quan đến điện trở suất hay khả năng dẫn điện của đất . Nếu tăng điện áp quá mức, thì sự khác biệt điện áp có thể được tạo ra trên tồn khu vực xung quanh có nguy cơ làm hỏng thiết bị và nguy hiểm cho người và gia súc trong khu vực lân cận hệ thống nối đất. Đặc biệt sinh ra điện áp bước có thể nguy hiểm đến tính mạng khi đang có sự cố.
Một số thuật toán và phương pháp đã được rút ra để xác định các tiêu chí cho thiết kế an toàn của hệ thống nối đất. Bằng cách mở rộng khả năng của EMTP, có thể tính tốn đáp ứng của hệ thống nối đất với các hiện tượng nhất thời hoặc các hiện tượng khác bằng cách sử dụng các mơ hình đường truyền [4], [8]. Các mơ hình có thể được sử dụng bằng cách chia hệ thống thành một số phân đoạn được biểu diễn bằng mơ hình π tham số gộp với độ dẫn shunt cao hoặc bằng cách sử dụng mơ hình đường truyền tham số phân tán phụ thuộc tần số (Mơ hình Jmarti) . Sự ghép nối lẫn nhau giữa các thành phần hệ thống nối đất được tính bằng cách coi chúng là các pha khác nhau của đường truyền.