Resumen
Un sistema de puesta a tierra tiene dos funciones: (1) proteger personas ante tensiones de toque y paso en caso de falla, y (2) garantizar que los dispositivos de protección (breakers, fusibles) actúen ante fallas a tierra, desconectando el circuito afectado. Una resistencia de tierra alta impide que circule suficiente corriente de falla para disparar el breaker, dejando la carcasa del equipo energizada sin que nadie lo note — hasta que alguien la toque.
¿Cuáles son los valores máximos de resistencia de tierra en Colombia?
| Aplicación | Valor de referencia (RETIE, Tabla 3.12.3.a) |
|---|---|
| Punto neutro de acometida en baja tensión | 25 Ω |
| Redes para equipos electrónicos o sensibles | 10 Ω |
| Protección contra rayos | 10 Ω |
| Subestaciones de media tensión | 10 Ω |
| Estructuras y torrecillas metálicas de líneas o redes con cable de guarda | 20 Ω |
| Subestaciones de alta y extra alta tensión | 1 Ω |
Estos valores son de referencia: cumplirlos no exime de garantizar que las tensiones de paso, de contacto y transferidas no superen los límites del RETIE. Un "dio menos de 25 Ω" no basta para declarar que la puesta a tierra cumple.
¿Qué tipos de electrodos de puesta a tierra existen?
- Varilla copperclad (más común en Colombia): Varilla de acero recubierta de cobre, 5/8" × 2,4 m (el RETIE exige mínimo 2,4 m de longitud para electrodos tipo varilla). Resistencia típica en suelo colombiano promedio: 20–80 Ω por varilla. Se instalan múltiples varillas en paralelo para reducir la resistencia.
- Malla de tierra (ground grid): Red de conductores enterrados en cuadrícula, usada en subestaciones. Garantiza tensiones de toque y paso dentro de límites seguros.
- Electrodo de placa: Placa de cobre o acero galvanizado de al menos 900 cm² de superficie. Menos común en Colombia.
- Tierra química (tierra con sales conductoras): Electrodo rodeado de material higroscópico (bentonita u otros rellenos no corrosivos) que reduce la resistividad del suelo local. Útil en suelos rocosos o de alta resistividad.
- Electrodos electrolíticos: Tubos de cobre rellenos de sales que se difunden lentamente al suelo. Útiles en suelos de muy alta resistividad (>1.000 Ω·m) como roca o arena seca, siempre con materiales que no corroan el electrodo.
¿Cómo se mide la resistencia de puesta a tierra?
El método estándar es el método de los tres terminales (caída de potencial) con telurómetro:
- Desconectar la varilla de tierra del sistema eléctrico.
- Instalar electrodo auxiliar de corriente (C2) a 40 m de la varilla a medir.
- Instalar electrodo auxiliar de potencial (P2) a 24,8 m (61,8 % de la distancia entre E y C2, método de caída de potencial de la IEEE 81).
- El telurómetro inyecta corriente AC de baja frecuencia entre E y C2 y mide la caída de tensión entre E y P2.
- R = V/I. Repetir moviendo P2 un 10 % hacia cada lado (unos 21 m y 29 m) — si los tres valores son similares (±10 %), la medición es válida.
La medición debe realizarse en época seca para obtener el valor más desfavorable (suelo más resistivo). En Antioquia y Cundinamarca, el mejor momento es entre diciembre y febrero.
¿Cómo se reduce la resistencia de tierra cuando es muy alta?
- Instalar más varillas en paralelo: N varillas en paralelo dan R_total ≈ R_individual / N (válido si la separación entre varillas es ≥ 2× su longitud).
- Usar varillas más largas (3 m, 4,5 m o 6 m) para alcanzar capas de suelo con menor resistividad.
- Agregar tierra química alrededor de la varilla existente.
- Instalar malla de tierra (ground ring) alrededor del edificio con conductor desnudo de cobre calibre #2/0 AWG.
Preguntas Frecuentes
El RETIE (Libro 3, Título 3.12) y la NTC 2050 (Artículo 250) exigen puesta a tierra en toda instalación eléctrica para proteger a las personas en caso de falla de aislamiento y permitir que actúen las protecciones. Es requisito para la certificación RETIE y la conexión al servicio de energía.
Depende de la resistividad del suelo y del valor de diseño. En una vivienda típica suelen bastar 1 a 3 varillas de 5/8" × 2,4 m (el RETIE exige mínimo 2,4 m) separadas entre sí. Se mide con telurómetro y se compara con el valor de diseño; el valor de referencia del RETIE para el neutro de la acometida en baja tensión es 25 Ω.
La NTC 2050 permite usar tuberías de agua metálicas enterradas como parte del sistema de tierra, siempre que sean de metal continuo y estén en contacto con el suelo en al menos 3 metros. En Colombia, las redes de agua potable modernas son de PVC o CPVC, por lo que no sirven como electrodo de tierra.
Es la resistencia eléctrica del terreno medida en Ω·m. Varía mucho: suelo arcilloso húmedo, 10–100 Ω·m (fácil lograr buena tierra); suelo arenoso seco, 1.000–10.000 Ω·m (requiere más electrodos o mejoramiento del suelo); roca, más de 10.000 Ω·m (requiere diseño especial). Por eso siempre conviene medir la resistividad antes de diseñar.
Medición anual de resistencia con telurómetro para instalaciones industriales y críticas. Para instalaciones residenciales y comerciales, cada 3 años o cuando se realicen ampliaciones. En zonas con suelos corrosivos o alta acidez, inspección física de la varilla cada 2 años para verificar corrosión.