Puesta a Tierra: Guía Completa de Electrodos y Resistencia

¿Qué es la Puesta a Tierra?

La puesta a tierra es la conexión eléctrica intencional entre un sistema eléctrico y la tierra (suelo). Su propósito es proporcionar un camino de baja impedancia para corrientes de falla, protegiendo a las personas contra descargas eléctricas y a los equipos contra sobretensiones.

Criterios de Resistencia de Tierra

Según NOM y práctica mexicana

Tipo de instalación	Criterio de diseño
Residencial	Revisar referencia de 25 Ω para electrodo único
Comercial	Definir por memoria, equipo y autoridad aplicable
Industrial	Definir por estudio de falla, proceso y tensiones de paso/contacto
Hospital / CPD	Requiere criterio especializado del proyecto
Telecomunicaciones	Depende del estándar adoptado y del sistema de protección
Pararrayos	Depende del diseño LPS, suelo y norma adoptada
Subestación	Diseño por ingeniería, malla y estudio de resistividad

NOM-001-SEDE Art. 250.53

Para un electrodo único de varilla, tubo o placa, la referencia de 25 Ω se usa para decidir si debe agregarse un electrodo suplementario. Una vez existe un sistema de electrodos, la aceptación práctica debe documentarse con el método de medición, el diseño del sistema y el criterio técnico aplicable.

Tipos de Electrodos

Electrodos reconocidos por la NOM

Tipo	Descripción	Resistencia típica
Varilla copperweld 3m × 5/8”	Acero con recubrimiento de cobre	15-100 Ω
Placa de cobre 0.3 m²	Enterrada ≥ 75 cm	10-50 Ω
Tubería metálica de agua	Enterrada ≥ 3m	5-25 Ω
Anillo de tierra (desnudo)	Conductor perimetral enterrado	3-15 Ω
Electrodo de concreto (Ufer)	Conductor en cimentación	2-10 Ω

Varilla copperweld (más común en México)

Especificación	Requisito NOM
Material	Acero recubierto de cobre
Longitud mínima	2.44 m (8 pies)
Diámetro	5/8” (15.87 mm) mínimo
Profundidad enterrada	Totalmente enterrada

Factores que Afectan la Resistencia

Factor	Efecto	Ejemplo
Resistividad del suelo	Directamente proporcional	Arena seca ~1,000 Ω·m vs. arcilla húmeda ~100 Ω·m
Longitud del electrodo	Inversamente proporcional	Duplicar longitud reduce ~40%
Diámetro del electrodo	Poco efecto	Duplicar diámetro solo reduce ~10%
Humedad del suelo	Inversamente proporcional	Suelo seco = resistencia alta
Temperatura	Inversamente proporcional	Heladas aumentan resistencia

Resistividad típica de suelos mexicanos

Tipo de suelo	Resistividad (Ω·m)
Terreno pantanoso	10-50
Arcilla húmeda	50-150
Arcilla seca	100-500
Arena húmeda	200-500
Arena seca	1,000-5,000
Roca caliza	500-5,000
Roca volcánica (tezontle)	300-3,000
Concreto húmedo	30-100

Fórmula de Resistencia de Varilla

R = ρ / (2πL) × ln(4L/d)

Variable	Significado
R	Resistencia del electrodo (Ω)
ρ	Resistividad del suelo (Ω·m)
L	Longitud del electrodo (m)
d	Diámetro del electrodo (m)

Ejemplo: Varilla 3m × 5/8” en suelo arcilloso (ρ = 100 Ω·m):

• R = 100 / (2π × 3) × ln(4 × 3 / 0.01588)
• R = 5.305 × ln(755.7)
• R = 5.305 × 6.63
• R ≈ 35 Ω (supera la referencia de electrodo único; se evalúa electrodo suplementario)

Métodos de Mejoramiento

Método	Reducción	Durabilidad
Varilla adicional (separación ≥ 3m)	40-60%	Permanente
Bentonita (rellenar pozo)	30-50%	3-5 años
Sales (NaCl, MgSO₄)	40-70%	6-12 meses (requiere renovación)
GEM (Ground Enhancement Material)	50-70%	20+ años
Mayor profundidad	30-40% por duplicación	Permanente
Electrodo químico comercial	60-80%	10-15 años

Medición con Telurómetro

Método de caída de potencial (3 puntos)

1. Conectar electrodo bajo prueba (E)
2. Clavar electrodo de corriente (C) a 30m del electrodo E
3. Clavar electrodo de potencial (P) a 15m del electrodo E (62% de la distancia E-C)
4. El telurómetro inyecta corriente E-C y mide voltaje E-P
5. R = V/I se calcula automáticamente

Regla del 62%

El electrodo de potencial debe estar al 62% de la distancia entre E y C para obtener la lectura correcta en suelo uniforme.

Referencia Normativa

• NOM-001-SEDE-2012 Art. 250: Puesta a tierra y uniones equipotenciales
• NOM-001-SEDE-2012 Art. 250.52: Electrodos de puesta a tierra
• NOM-001-SEDE-2012 Art. 250.53: Instalación de electrodos
• IEEE Std 142 (Green Book): Puesta a tierra industrial

Preguntas Frecuentes

¿Una sola varilla es suficiente?

Si una sola varilla no cumple el criterio de resistencia aplicable, normalmente se agrega un electrodo suplementario y se documenta el arreglo. La separación y aceptación deben revisarse contra NOM-001-SEDE, diseño del sistema, tipo de electrodo y criterio del proyecto.

¿Puedo usar la tubería de agua como tierra?

Solo si la tubería metálica está enterrada en contacto directo con la tierra por al menos 3 metros. Las tuberías de PVC no sirven. Además, la NOM ya no permite usarla como único electrodo; debe complementarse con otro electrodo.

¿La sal mejora la tierra permanentemente?

No. La sal se disuelve con la lluvia y se dispersa en semanas o meses. Es una solución temporal de emergencia. Para soluciones permanentes, use GEM (Ground Enhancement Material) o electrodos químicos comerciales.

¿Cómo mido la resistencia sin telurómetro?

Existen métodos alternativos como la pinza de tierra (para sistemas con múltiples electrodos en paralelo), pero no sustituyen al método de caída de potencial para certificación. El telurómetro es el instrumento estándar para la UVIE.

¿La tierra protege de rayos?

El sistema de tierra es parte del sistema de protección contra rayos, pero no es suficiente por sí solo. Un sistema de pararrayos incluye terminal aérea, bajantes y puesta a tierra. El objetivo de resistencia depende del diseño LPS, norma adoptada, suelo, riesgo y criterio del responsable técnico.

Recursos Relacionados

• Calculadora de Puesta a Tierra — Cálculo de resistencia
• Art. 250: Puesta a Tierra — NOM completa
• Verificación de Instalaciones — Dictamen UVIE
• Resistencia de Aislamiento — Prueba Megger
• Calculadora de Resistencia de Aislamiento — Evaluación rápida