Значение Ik зависит от фазного напряжения сети Uф и сопротивлений цепи, в том числе от полных сопротивлений трансформатора zт, фазного проводника zф, нулевого защитного проводника zнз, внешнего индуктивного сопротивления петли (контура) фазный проводник — нулевой защитный проводник (петли фаза — нуль) Xп, а также от активных сопротивлений заземлений нейтрали обмоток источника тока (трансформатора) ro и повторного заземления нулевого защитного проводника rп (рис. 1, а).
Поскольку ro и rп, как правило, велики по сравнению с другими сопротивлениями цепи, можно не принимать во внимание параллельную ветвь, образованную ими. Тогда расчетная схема упростится (рис. 1,б), а выражение для тока КЗ Ik, А, в комплексной форме будет


или


где Uф — фазное напряжение сети, В;
zт— комплекс полного сопротивления обмоток трехфазного источника тока (трансформатора), Ом; <
zф— комплекс полного сопротивления фазного провода, Ом;
zнз— комплекс полного сопротивления нулевого защитного проводника, Ом;
Rф и Rнз активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников, Ом;
Хф и Хнз — внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников, Ом;
— комплекс полного сопротивления петли фаза — нуль, Ом.



Рис. 1. Расчетная схема зануления в сети переменного тока на отключающую способность: а — полная, б, в — упрощенные
При расчете зануления допустимо применять приближенную формулу для вычисления действительного значения (модуля) тока короткого замыкания А, в которой модули сопротивлений трансформатора и петли фаза — нуль zт и zп Ом, складываются арифметически:


Некоторая неточность (около 5%) этой формулы ужесточает требования безопасности и поэтому считается допустимой.
Полное сопротивление петли фаза — нуль в действительной форме (модуль) равно, Ом,


Расчетная формула имеет следующий вид:


Здесь неизвестными являются лишь сопротивления нулевого защитного проводника и , которые могут быть определены соответствующими вычислениями по этой же формуле. Однако, эти вычисления обычно не производятся, поскольку сечение нулевого защитного проводника и его материал принимаются заранее из условия, чтобы полная проводимость нулевого защитного проводника была не менее 50% полной проводимости фазного провода, т. е.


или


Это условие установлено ПУЭ в предположении, что при такой проводимости Iк будет иметь требуемое значение


В качестве нулевых защитных проводников ПУЭ рекомендуют применять неизолированные или изолированные проводники, а также различные металлические конструкции зданий, подкрановые пути, стальные трубы электропроводок, трубопроводы и т. п. Рекомендуется использовать нулевые рабочие провода одновременно и как нулевые защитные. При этом нулевые рабочие провода должны обладать достаточной проводимостью (не менее 50% проводимости фазного провода) и не должны иметь предохранителей и выключателей.
Таким образом, расчет зануления на отключающую способность является поверочным расчетом правильности выбора проводимости нулевого защитного проводника, а точнее, достаточности проводимости петли фаза — нуль.
Значение zт, Ом, зависит от мощности трансформатора, напряжения и схемы соединения его обмоток, а также от конструктивного исполнения трансформатора. При расчетах зануления значение zт берется из таблиц (например, табл. 1).
Значения Rф и Rнз, Ом, для проводников из цветных металлов (медь, алюминий) определяют по известным данным: сечению s, мм2, длине l, м, и материалу проводников ρ. При этом искомое сопротивление


где ρ— удельное сопротивление проводника, равное для меди 0,018, а для алюминия 0,028 Оммм2/м.
Таблица 1. Приближенные значения расчетных полных сопротивлений zт, Ом, обмоток масляных трехфазных трансформаторов

Мощность трансформатора, кВ А	Номинальное напряжение обмоток высшего напряжения, кВ	zт, Ом, при схеме соединения обмоток
		Y/Yн	Д/Ун У/ZН
25	6-10	3,110	0,906
40	6-10	1,949	0,562
63	6-10	1,237	0,360
	20-35	1,136	0,407
100	6-10	0,799	0,226
	20-35	0,764	0,327
160	6-10	0,487	0,141
	20-35	0,478	0,203
250	6-10	0,312	0,090
	20-35	0,305	0,130
400	6-10	0,195	0,056
	20-35	0,191	—
630	6-10	0,129	0,042
	20-35	0,121	—
1000	6-10	0,081	0.027
	20-35	0,077	0,032
1600	6-10	0,054	0,017
	20-35	0,051	0,020

Примечание. Данные таблицы относятся к трансформаторам с обмотками низшего напряжения 400/230 В. При низшем напряжении 230/127 В значения сопротивлений, приведенные в таблице, необходимо уменьшить в 3 раза.
Если нулевой защитный проводник стальной, то его активное сопротивление определяется с помощью таблиц, например табл. 2, в которой приведены значения сопротивлений 1 км (rω, Ом/км) различных стальных проводников при разной плотности тока частотой 50 Гц.
Для этого необходимо задаться профилем и сечением проводника, а также знать его длину и ожидаемое значение тока КЗ Ik, который будет проходить по этому проводнику в аварийный период. Сечением проводника задаются из расчета, чтобы плотность тока КЗ в нем была в пределах примерно 0,5-2,0 А/мм2.
Таблица 2. Активные rω и внутренние индуктивные хω сопротивления стальных проводников при переменном токе (50 Гц), Ом/км

Размеры или диаметр сечения, мм	Сечение, мм2	rω	хω	rω	хω	rω	хω	rω	хω
		при ожидаемой плотности тока в проводнике, А/мм2
		0,5		1,0		1,5		2,0
Полоса прямoугольного сечения
20 х 4	80	5,24	3,14	4,20	2,52	3,48	2,09	2,97	1,78
30 х 4	120	3,66	2,20	2,91	1,75	2,38	1,43	2,04	1,22
30 х 5	150	3,38	2,03	2,56	1,54	2,08	1,25	—	—
40 х 4	160	2,80	1,68	2,24	1,34	1,81	1,09	1,54	0,92
50 х 4	200	2,28	1,37	1,79	1,07	1,45	0,87	1,24	0,74
50 х 5	250	2,10	1,26	1,60	0,96	1,28	0,77	—	—
60 х 5	300	1,77	1,06	1,34	0,8	1,08	0,65	—	—
Проводник круглого сечения
5	19,63	17,0	10,2	14,4	8,65	12,4	7,45	10,7	6,4
6	28,27	13,7	8,20	11,2	6,70	9,4	5,65	8,0	4,8
8	50,27	9,60	5,75	7,5	4,50	6,4	3,84	5,3	3,2
10	78,54	7,20	4,32	5,4	3,24	4,2	2,52	—	—
12	113,1	5,60	3,36	4,0	2,40	—	—	—	—
14	150,9	4,55	2,73	3,2	1,92	—	—	—	—
16	201,1	3,72	2,23	2,7	1,60	—	—	—	—

Значения Хф и Хнздля медных и алюминиевых проводников сравнительно малы (около 0,0156 Ом/км), поэтому ими можно пренебречь. Для стальных проводников внутренние индуктивные сопротивления оказываются достаточно большими, и их определяют с помощью таблиц, например табл. 2. В этом случае также необходимо знать профиль и сечение проводника, его длину и ожидаемое значение тока .
Значение Хп, Ом, может быть определено по известной из теоретических основ электротехники формуле для индуктивного сопротивления двухпроводной линии с проводами круглого сечения одинакового диаметра d, м,


где ω — угловая скорость, рад/с; L — индуктивность линии, Гн; μr — относительная магнитная проницаемость среды; μo = 4π х 10 -7 — магнитная постоянная, Гн/м; l — длина линии, м; D — расстояние между проводами линии, м.
Для линии длиной 1 км, проложенной в воздушной среде (μr = 1) при частоте тока f = 50 Гц (ω=314 рад/с), формула принимает вид, Ом/км,