Calculadora de Electrodo de Puesta a Tierra — NOM-001-SEDE Art. 250
Calcula la resistencia de electrodos de puesta a tierra según NOM-001-SEDE 2022. Incluye varillas tipo Copperweld, placas de cobre y mallas de tierra con cálculo de electrodos en paralelo.
Cómo usar esta calculadora
- Seleccione el tipo de electrodo (varilla Copperweld, placa de cobre o malla).
- Ingrese la resistividad del suelo en Ω·m (use la calculadora de resistividad si no la conoce).
- Elija la resistencia objetivo según el tipo de instalación (residencial ≤ 25Ω, comercial ≤ 10Ω).
- Ajuste la longitud de la varilla si es diferente al estándar de 3m.
- La calculadora muestra la resistencia de un electrodo y cuántos necesita en paralelo.
- Si no alcanza el objetivo, considera tratamiento del suelo (bentonita, GEM) o electrodos adicionales.
- Separe electrodos al menos 2× la longitud de la varilla para máxima efectividad.
Fórmula
R = (ρ / 2πL) × ln(4L/d) | Varilla vertical en suelo homogéneo Ejemplo Práctico
Ejemplo: Instalación comercial en Querétaro, suelo arcilloso (ρ = 80 Ω·m). Varilla Copperweld 5/8"×3m. R₁ = (80 / 2π×3) × ln(4×3/0.016) = 4.24 × ln(750) = 4.24 × 6.62 = 28.1Ω. Objetivo ≤ 10Ω → se necesitan 3 varillas separadas 6m → R₃ ≈ 28.1 × 0.78 / 3 = 7.3Ω ✓.
Interpretación de Resultados
La resistencia depende principalmente de la resistividad del suelo, que varía enormemente en México: arcilla húmeda 20-50 Ω·m, tierra vegetal 50-100 Ω·m, arena 200-1000 Ω·m, roca basáltica 1000+. Si no se alcanza el objetivo con varillas, opciones: tratamiento con bentonita/sales, electrodos químicos, o malla de cobre enterrada.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la resistencia máxima permitida por la NOM?
NOM-001-SEDE art. 250.56 establece que si un electrodo tiene >25Ω, se debe instalar uno adicional. Para instalaciones industriales/comerciales se busca ≤10Ω, subestaciones ≤5Ω, y telecomunicaciones ≤2Ω. CFE exige ≤10Ω para medidores.
¿Copperweld o cobre sólido?
Copperweld (acero con recubrimiento de cobre) es estándar en 90% de las instalaciones en México: más resistente mecánicamente y más económico. El cobre sólido se usa en suelos altamente corrosivos (salinos, ácidos) o cuando se requiere máxima conductividad. Ambos cumplen NOM.
¿A qué distancia separo las varillas entre sí?
La separación mínima recomendada es 2× la longitud de la varilla (6m para varillas de 3m). A menor separación, las zonas de influencia se traslapan y la reducción efectiva de resistencia es menor. Con separación de 1× la longitud, el factor de acoplamiento es ~0.5 (mala eficiencia); con 2× es ~0.85 (buena).
¿Cómo mido la resistividad del suelo?
Método de Wenner (4 electrodos): se clavan 4 varillas temporales separadas "a" metros en línea recta, se inyecta corriente entre las externas y se mide voltaje entre las internas. ρ = 2πaR. Se necesita un telurómetro de 4 puntas. Alternativa: usar tablas de referencia por tipo de suelo.
¿Puedo usar tratamiento químico para bajar la resistencia?
Sí. Las opciones más comunes en México son: 1) Bentonita sódica: se crea un pozo de ~30cm de diámetro×3m de profundidad, relleno con bentonita alrededor de la varilla. 2) GEM (Ground Enhancement Material): cemento conductor que mantiene la humedad. 3) Sales (NaCl): temporales, se diluyen con la lluvia. La bentonita y el GEM son permanentes y preferidos.
¿Los electrodos de tierra sirven para pararrayos?
El electrodo del sistema de tierras puede compartirse con el pararrayos, pero la NOM y NMX-J-549 establecen requisitos adicionales: resistencia ≤ 10Ω (idealmente ≤ 5Ω), conductor de bajada de cobre mínimo 50 mm² (equivalente a 1/0 AWG), y la conexión debe ser directa al electrodo sin pasar por el tablero. Para edificios altos en zonas de tormentas (Tabasco, Veracruz, Chiapas), se recomienda malla de tierra perimetral.
¿A qué distancia debo separar electrodos en paralelo?
NOM-001-SEDE art. 250.56: la separación mínima entre electrodos es 1.83m (6 pies). Sin embargo, para máxima efectividad, la separación debe ser ≥ 2× la longitud de la varilla. Para varillas de 3m: separar al menos 6m. Si están más cerca, la interacción reduce la efectividad: 2 varillas a 3m bajan la resistencia solo 60% (no 50% ideal).
¿Cuándo usar tratamiento químico del suelo?
Cuando la resistividad natural es > 200 Ω·m y no se puede alcanzar el objetivo con electrodos adicionales. Opciones: bentonita sódica (natural, absorbe humedad, vida útil 15+ años). GEM (Ground Enhancement Material): reduce resistividad del suelo circundante 60-80%. Sales (cloruro de sodio): económico pero temporal (se lava con lluvia y corroe). Lo más recomendado: relleno de GEM alrededor de la varilla en un hoyo de 30cm de diámetro.