随着社会经济的发展,电力电网于国民经济的重要性越来越突显,电网的智能化及其对事故的快速反应也愈显重要,电网的智能化不仅是整个电力系统现代化的标志,也是我国综合国力的体现。配电网因覆盖范围广,网络结构复杂,当发生线路故障,特别是单相接地故障时,其故障定位一直都是一个难题。为了帮助维修人员定位故障区段,缩短故障中断时间,故障指示设备现已大量使用于配网中。然而,市面上的故障指示器大多存在两个问题：一些故障指示设备和FTU、DTU等配套安装,借用其精度高的电压电流互感器实现故障判断,当然,这样的成本无疑是很高的；另一些故障指示设备,如故障指示器,可以单独运行于线路上,但是因为它们仅能获取线路电流信息,因此对于单相接地故障无法很好地检测。此外,国内配置故障指示器的做法一般是每隔一小段距离便安设一个,这样的做法不仅耗资巨大,且往往实际的效果提升并不明显。如何在经济性和缩短故障中断时间之间找到一个平衡点,也一直是国内研究的空白。本文将设计一款全新的故障指示器,既有硬件上的创新设计,也有软件判据上的改进。硬件上设计了电场感应电路,电源供给电路,电流获取电路等；软件判据上,以首半波电流信号为基础,结合电场感应电压,提高单相接地故障判断的准确性；远程通信选择上,提出了无线射频和电力线载波方案相结合的通信方式,克服传统故障指示器通信方案(GPRS)的缺点。另外,本文还研究了故障指示器最优配置问题,对故障指示器安装运行成本及其对缩短故障时间的效用进行综合分析,提出最优配置目标函数,并使用免疫算法进行求解,进行对比研究。在文章的最后,本文利用Matlab的Simulink模块和Proteus软件作了故障指示器仿真,验证故障判别算法和一些电路模块的有效性。