我国中低压电网一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统接线方式。这种运行方式具有供电可靠性高的优点。小电流接地系统发生单相接地故障时,不形成短路回路,没有量值很大的短路电流,且三相线间电压依然为对称电压,不影响负载的正常工作,可以继续运行一段时间。但是在发生单相接地故障后,非接地相对地的电压会升高,而且断续性电弧接地时还会产生弧光过电压,长期运行可能会损坏其绝缘,引发严重的相间故障。所以,当系统出现单相接地故障后,应该立即设法排除故障,找出故障线路和故障点。在进行必要的负荷转移后,尽快将接地设备从系统中切除。目前对配电线路单相接地故障定位方法的研究中,S-注入法是解决小电流接地系统发生单相接地故障选线定位的比较成熟而有效的办法。注入信号具有较强的适应性,已在各种不同的配电系统中获得广泛的应用,取得了较好的应用效果。但是,S注入法需要运行人员手持定位探测器人工巡线定位,自动化程度低,定位时间长,不能适应配电网自动化的需要。因此,本文基于注入法原理研制一种自动定位装置,通过在架空线路沿线杆塔下方安放一种检测装置,并与上位机保持实时通信。在配电系统发生单相接地故障时,故障系统被注入特殊频率信号,沿线各检测装置检测注入信号,利用通信手段将各探测器检测结果传送到变电站主机,由定位主机根据配电线路的拓扑结构和不同地点的检测结果,自动判别出单相接地故障区段。本文设计了检测装置的结构组成和控制程序。综合考虑装置的低功耗,高性能,强抗干扰性等要求,选用STM32单片机作为微控制器。无线通信采用GPRS通信与短距离无线通信相结合的形式,既可以降低固定成本又可以保证可靠性。电源模块采用太阳能电池作为其主要电源供应途径,解决了配电网户外没有电源供应的问题,为装置实时在线工作提供保障。本文对检测器的安放位置进行了详细的分析。通过对架空线路下方电磁场的分布特点分析,得到注入信号以及线路本身电流信号磁场的衰减特性,找出检测器的最佳安放位置,从而能够更大的减轻干扰,更好的提取出注入信号。在电磁场理论基础上,利用空心线圈传感器的探测技术,提出一种测量三相电流电压的新技术,即在线路下方取三个测量点,分别测量这三个位置的水平方向磁感应强度和垂直方向的电场强度,利用静态场分析的相关公式,可以由测量值推导出线路中的电流电压值。本文通过仿真验证了该方法的可行性。