(U_C0=E_Th) Si ha

Z_th=Z_N+ ( Z_Lf+ Z_i ) // ( Z_PEN + ( Z_LN+ Z_C ) // Z_PE )

La corrente di guasto IG nel conduttore di protezione si può ricavare determinando il generatore di Thevenin,visto dai terminali del conduttore di protezione. La tensione a vuoto E_Th,PE vale

mentre la ZTh,Pe vale

Z_TH,PE= ( Z_C + Z_LN ) // ( Z_PEN + Z_i + Z_Lf )

Con U₀ tensione nominale del sistema verso terra, pari alla tensione stellata.

La corrente di guasto vale:

avendo posto

che viene denominata impedenza dell'anello di guasto.

Si ottiene pertanto

in pratica se Z_PEN = 0 (sistema TN-S) o si può trascurare rispetto a Z_P ed anche la caduta della corrente di neutro sul conduttore PEN (sistema TN-C-S) si considera la

con

Casi particolari: se il conduttore di protezione ha la stessa sezione di quello di fase la tensione di contatto a vuoto è la metà della nominale (es: 220/2=110 ); se la sezione del conduttore di protezione è la metà del conduttore di fase la tensione di contatto a vuoto è 2/3 della tensione nominale poiché il rapporto tra l'impedenza del conduttore di protezione e quella del conduttore di fase è 2 e quindi Z_P=2*Z_Lf, Zg=3*Z_Lf,

Se si volesse limitare la U_C0 a valori inferiori alla tensione limite di sicurezza U_L, occorrerebbe aumentare notevolmente la sezione del conduttore di protezione ed inoltre la corrente di guasto, essendo molto elevata in quanto è una corrente di cortocircuito limitata solo dalla impedenza dei conduttori di linea e di protezione (molto bassa), determinerebbe danni inaccettabili nell'impianto se l'alimentazione non venisse interrotta.

L'unica misura di protezione da prendere è dunque l'interruzione dell'alimentazione.La norma CEI 64-8 prevede che debba essere allora

Dove

 Z_s è l'impedenza dell'anello di guasto che comprende la sorgente, il conduttore attivo fino al punto di guasto ed il conduttore di protezione tra il punto di guasto e la sorgente;

I_a è la corrente che provoca l'interruzione automatica del dispositivo di protezione entro il tempo definito dalla tabella 41 A in funzione della tensione nominale U₀ oppure in condizioni specificate, entro un tempo convenzionale non superiore a 5 s; se si usa un interruttore differenziale è la corrente differenziale nominale I_dn.