W układach typu TN (np. TN-S, TN-C, TN-C-S) punkt neutralny źródła jest uziemiony, a części przewodzące dostępne są połączone z tym punktem przewodem ochronnym. Gdy dojdzie do zwarcia doziemnego (np. faza–obudowa), prąd zwarciowy płynie w pętli: przewód fazowy → miejsce uszkodzenia → przewód ochronny → źródło. Ta pętla ma impedancję Zs, która ogranicza prąd zwarcia.
Aby ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania była skuteczna, zabezpieczenie (np. wyłącznik nadprądowy lub inne urządzenie ochronne) musi zadziałać w wymaganym czasie. Do tego potrzebny jest odpowiednio duży prąd, co opisuje Ia – prąd zapewniający bezzwłoczne zadziałanie zabezpieczenia. Zależność między napięciem fazowym względem ziemi U0, impedancją Zs i prądem Ia wynika wprost z prawa Ohma dla pętli zwarcia: prąd ≈ U0/Zs. Stąd warunek można zapisać jako:
U0 ≥ Zs·Ia (równoważnie: Zs ≤ U0/Ia).
Odpowiedź "UO > Zs ∙ Ia" jest zgodna z tym warunkiem (znak ">" jest w praktyce dopuszczalnym zaostrzeniem względem "≥"). Odpowiedzi z "UO < …" są błędne, bo sugerują, że przy większej impedancji i mniejszym prądzie zwarcia nadal spełnimy warunek wyłączenia – a to prowadziłoby do braku zadziałania zabezpieczenia w czasie.
Warianty z mnożnikiem "2Ia" nie opisują standardowego warunku dla TN. Takie podejście bywa kojarzone z innymi rozważaniami (np. szczególnymi przypadkami zwarć w innych układach), ale nie jest właściwe jako kryterium SWZ w TN. Na egzaminie warto pamiętać, że w TN kluczowe jest: im mniejsza Zs, tym większy prąd zwarcia i tym pewniejsze szybkie wyłączenie.
- Wskazówka praktyczna: podczas odbioru instalacji mierzy się impedancję pętli zwarcia w punktach końcowych obwodów i porównuje z wartością dopuszczalną wynikającą z U0/Ia.
- Częsty błąd: podstawianie prądu znamionowego In zamiast Ia (Ia zależy od charakterystyki zadziałania zabezpieczenia).
