Electrodos de Tierra: Tipos, Instalación y Cálculo
Guía de electrodos de tierra. Tipos reconocidos por NOM, cálculo de resistencia, instalación de varillas copperweld, electrodos químicos y conexiones.
Electrodos Reconocidos por la NOM
La NOM-001-SEDE Art. 250.52 establece los tipos de electrodos válidos:
Electrodos de fabricación
| Tipo | Especificación NOM | Resistencia típica |
|---|---|---|
| Varilla copperweld | ≥ 2.44m × 15.87mm (5/8”) | 15-100 Ω |
| Varilla de acero inoxidable | ≥ 2.44m × 15.87mm | 15-100 Ω |
| Placa de cobre | ≥ 0.186 m² (2 ft²), espesor ≥ 1.5mm | 10-50 Ω |
| Placa de hierro galvanizado | ≥ 0.186 m², espesor ≥ 6.4mm | 15-80 Ω |
Electrodos existentes (aprovechables)
| Tipo | Requisito NOM |
|---|---|
| Cimentación (Ufer) | Conductor en contacto con concreto ≥ 6m, enterrado |
| Tubería metálica de agua | En contacto directo con tierra ≥ 3m |
| Anillo de tierra | Conductor desnudo ≥ 6m, enterrado ≥ 75cm |
| Estructura metálica | Conectada a tierra efectivamente |
Varilla Copperweld: La Más Usada en México
Especificaciones estándar
| Característica | Valor |
|---|---|
| Material | Acero con recubrimiento de cobre |
| Longitud estándar | 3.05 m (10 ft) |
| Diámetro | 5/8” (15.87 mm) o 3/4” (19.05 mm) |
| Espesor del cobre | ≥ 254 μm (10 mil) |
| Precio (2026) | $250-400 MXN |
Instalación
| Paso | Procedimiento |
|---|---|
| 1 | Seleccionar sitio con suelo húmedo (evitar roca, concreto) |
| 2 | Enterrar completamente a golpe de mazo o percutor |
| 3 | Si hay roca, inclinar máximo 45° del vertical |
| 4 | Dejar clema o conector a nivel del suelo |
| 5 | Conectar conductor de tierra con conector apropiado |
Cálculo de Resistencia
Fórmula de un electrodo vertical
R = (ρ / 2πL) × ln(4L/d)
Tabla de resistencias calculadas
| Resistividad (Ω·m) | Varilla 2.44m | Varilla 3.05m | 2 varillas (6m sep.) |
|---|---|---|---|
| 50 (arcilla húmeda) | 18 Ω | 15 Ω | 9 Ω |
| 100 (arcilla) | 35 Ω | 29 Ω | 18 Ω |
| 200 (arena húmeda) | 71 Ω | 59 Ω | 35 Ω |
| 500 (arena seca) | 177 Ω | 147 Ω | 89 Ω |
| 1,000 (roca) | 354 Ω | 294 Ω | 177 Ω |
Cuando Una Varilla No es Suficiente
Si una varilla excede 25 Ω (límite NOM Art. 250.53):
| Solución | Reducción esperada |
|---|---|
| Segunda varilla (separación ≥ 2× longitud) | 40-60% |
| Rellenar con bentonita | 30-50% |
| Electrodo químico (GEM) | 50-70% |
| Anillo de tierra perimetral | 60-80% |
| Combinar varilla + Ufer | 50-70% |
Conexiones
| Tipo de conexión | Uso | Norma |
|---|---|---|
| Soldadura exotérmica (Cadweld) | Permanente, mayor conductividad | Preferida por NOM |
| Conector tipo AB | Varilla a conductor | Aceptable |
| Clema de presión (tipo C) | Temporal o mantenimiento | Aceptable |
| Abrazadera de tubería | Tubería de agua a conductor | Art. 250.70 |
Prohibido: Soldadura de estaño (soldadura suave) para conexiones de puesta a tierra.
Preguntas Frecuentes
¿Cuántas varillas necesito para una casa?
La NOM requiere mínimo un electrodo. Si la resistencia de una varilla excede 25 Ω, debe colocar una segunda. En la práctica, para casas en suelos normales, 2 varillas separadas por 3m son suficientes.
¿La varilla puede ir horizontal?
La NOM permite inclinar la varilla hasta 45° si hay roca. También permite varillas enterradas horizontalmente en una zanja de ≥ 75 cm de profundidad. Las varillas horizontales generalmente tienen mayor resistencia que las verticales.
¿Puedo usar una varilla de hierro corrugado (rebar)?
No como electrodo de tierra por sí sola. La varilla de construcción (rebar) se corroe rápidamente en el suelo. Sin embargo, si está embebida en la cimentación de concreto, forma un electrodo Ufer válido.
¿Con qué frecuencia debo medir la resistencia de tierra?
La NOM no especifica frecuencia, pero se recomienda anualmente para instalaciones comerciales e industriales. Para residencias, al menos cada 3-5 años o cuando se sospeche deterioro (tuberías de agua de PVC reemplazando metal, por ejemplo).
¿La soldadura exotérmica es obligatoria?
No es obligatoria, pero es altamente recomendada porque crea una conexión molecular permanente que no se afloja ni se corroe. Los conectores mecánicos (tipo AB, clemas) son aceptables pero requieren inspección periódica.
Recursos Relacionados
- Calculadora de Electrodo de Tierra — Cálculo de resistencia
- Puesta a Tierra: Guía Completa — Sistema completo
- Art. 250: Puesta a Tierra — NOM
- Calculadora de Puesta a Tierra — Diseño del sistema
- Resistencia de Aislamiento — Prueba Megger