Puesta a Tierra: Diseño, Instalación y Medición
Guía completa sobre puesta a tierra: tipos de electrodos, conductores de protección, medición de resistencia y requisitos del REBT (ITC-BT-18 e ITC-BT-26).
La puesta a tierra es un elemento fundamental de seguridad en toda instalación eléctrica. Su función principal es limitar la tensión que puedan presentar las masas metálicas respecto a tierra, facilitando la actuación de las protecciones (diferenciales) y protegiendo a las personas contra los contactos indirectos.
En España, con esquema de distribución TT, la calidad de la puesta a tierra determina directamente la eficacia de la protección diferencial. Una resistencia de tierra demasiado alta puede impedir que el diferencial actúe correctamente.
Componentes del sistema de puesta a tierra
Un sistema de puesta a tierra completo está formado por:
1. Electrodo de tierra: El elemento que está en contacto directo con el terreno. Tipos:
| Tipo de electrodo | Descripción | R_tierra típica |
|---|---|---|
| Pica vertical | Barra de acero-cobre de 1,5-2 m clavada en el suelo | 20-200 Ω |
| Conductor horizontal | Cable de cobre desnudo enterrado a 0,5-1 m | 5-50 Ω |
| Anillo de cimentación | Conductor en la base de la cimentación | 2-20 Ω |
| Placa vertical | Placa de cobre/acero galvanizado enterrada | 5-30 Ω |
3. Punto de puesta a tierra: Arqueta registrable donde se conecta el electrodo con los conductores de protección del edificio. Debe ser accesible para medición.
4. Conductores de protección (PE): Los cables amarillo-verde que conectan cada masa metálica (enchufes, luminarias, cuadros) con el punto de puesta a tierra.
5. Borne de puesta a tierra: Barra equipotencial en el cuadro eléctrico donde se conectan todos los conductores de protección.
Secciones mínimas del conductor de protección:
| Sección de fase (mm²) | Sección PE mínima (mm²) |
|---|---|
| S ≤ 16 | S_PE = S_fase |
| 16 < S ≤ 35 | S_PE = 16 |
| S > 35 | S_PE = S_fase / 2 |
Resistencia de puesta a tierra
La resistencia de tierra depende del tipo de electrodo y de la resistividad del terreno (ρ):
Fórmulas aproximadas:
Pica vertical: R = ρ / L (L = longitud de la pica en metros)
Conductor horizontal: R = 2ρ / L
Anillo: R = ρ / (2 × perímetro)
Resistividades típicas del terreno en España:
| Tipo de terreno | ρ (Ω·m) |
|---|---|
| Terreno cultivado húmedo | 10-50 |
| Terreno cultivado seco | 50-500 |
| Arena húmeda | 100-300 |
| Arena seca | 1.000-5.000 |
| Arcilla compacta húmeda | 20-100 |
| Grava | 300-3.000 |
| Roca calcárea | 500-5.000 |
| Hormigón fresco | 50-500 |
La resistencia de tierra debe cumplir: R_tierra ≤ V_contacto_máx / I_Δn
| Tipo de local | V_contacto máx | Con ID 30 mA | Con ID 300 mA |
|---|---|---|---|
| Seco | 50 V | 1.667 Ω | 167 Ω |
| Húmedo | 24 V | 800 Ω | 80 Ω |
Medición de la resistencia de tierra
La resistencia de tierra se mide con un telurómetro (o medidor de tierras) por el método de las tres picas:
Procedimiento:
Regla del 62%: La pica de potencial debe situarse al 62% de la distancia entre el electrodo y la pica de corriente. Si la pica de corriente está a 40 m, la de potencial debe estar a 25 m.
Alternativa sin telurómetro: Se puede estimar la resistencia de tierra midiendo la tensión y la corriente de fuga:
R = V_medida / I_fuga
Este método es menos preciso pero útil como comprobación rápida.
Frecuencia de medición:
- Inspección inicial: obligatoria antes de la puesta en servicio
- Inspección periódica: cada 5 años en instalaciones con inspección OCA
- Recomendado: anualmente y después de periodos de sequía prolongada
Técnicas de mejora de la toma de tierra
Si la resistencia de tierra es excesiva, se puede reducir aplicando estas técnicas:
1. Aumentar la longitud del electrodo Añadir más picas o extender el conductor horizontal. Conectar varias picas en paralelo reduce la resistencia (con distancia mínima ≥ longitud de pica entre ellas).
N picas en paralelo: R_total ≈ R_una_pica / N × factor_interferencia
Factor de interferencia: 1,0 (separadas > 2L), 1,2 (separadas = L), 1,8 (separadas = 0,5L)
2. Tratamiento químico del terreno Rodear el electrodo con sales higroscópicas (bentonita, sal, carbón vegetal) que reducen la resistividad local del terreno. La bentonita es la solución más duradera.
3. Instalación más profunda A mayor profundidad, la resistividad suele ser menor (terreno más húmedo). Las picas extensibles permiten alcanzar 6-12 m.
4. Interconexión de electrodos Conectar el anillo de cimentación, las picas y los conductores horizontales entre sí para crear una red de tierra con menor resistencia equivalente.
Regla práctica: Si con las técnicas anteriores no se consigue R ≤ 37 Ω, se debe recurrir a un anillo de cimentación (conductor de cobre desnudo de 35 mm² embebido en la cimentación del edificio), que es la solución más fiable a largo plazo.
Normativa aplicable
ITC-BT-18 — Instalaciones de puesta a tierra
"Define los requisitos de los electrodos, conductores de protección, y las condiciones de resistencia de tierra."
ITC-BT-26 — Instalaciones interiores: prescripciones para la puesta a tierra
"Establece los requisitos de la puesta a tierra en instalaciones interiores y la conexión equipotencial."
Conclusión
La puesta a tierra es el cimiento silencioso de la seguridad eléctrica. Sin ella, los dispositivos de protección (diferenciales) no pueden funcionar correctamente en esquema TT. Su diseño, instalación y verificación periódica deben tratarse con la misma importancia que el resto de la instalación.
En edificios nuevos, el anillo de cimentación es la solución estándar y más fiable. En edificios existentes, las picas con tratamiento de bentonita y la interconexión de electrodos son las opciones más habituales para conseguir valores de resistencia aceptables.
Nuestra calculadora de resistencia de puesta a tierra te permite estimar la resistencia según el tipo de electrodo y la resistividad del terreno.
Preguntas frecuentes
El REBT no fija un valor absoluto, sino que establece la condición R × I_Δn ≤ V_contacto_máx. Para locales secos con diferencial de 30 mA: R ≤ 1.667 Ω (teórico), pero se recomienda R ≤ 37 Ω para garantizar el margen. Para locales húmedos: R ≤ 800 Ω con 30 mA.