Resumen ejecutivo de presentación de ICA-Procobre, May2016: Sistema de puesta a tierra.

1. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
El sistema de puesta a tierra es parte de la instalación eléctrica y como cualquier otro componente de esta
tiene una función, en este caso, un elemento de seguridad al usuario.
• Limita el nivel de potencial al que pudieran estar expuestos los seres vivos en condición de falla.
• Proporciona plataforma equipotencial sobre la que opera equipo eléctrico/electrónico.
• Proporciona trayectoria de corriente de retorno a la fuente en caso de falla de aislamiento.
El sistema de puesta a tierra
El sistema de puesta a tierra es uno de los elementos de seguridad al usuario de la energía eléctrica, de la
instalación y del inmueble que lo contiene.
Las funciones principales de la puesta a tierra son:
• Mantener elementos metálicos no portadores de corriente a la tensión del terreno.
• Proporcionar trayectoria a corrientes de falla.
• Disipar en el terreno la energía de cargas electrostáticas.
Componentes básicos:
- El terreno. - Electrodo de puesta a tierra.
- Conductor de electrodo. - Conductor de puesta a tierra.
- Equipo o sistema puesto a tierra.
Marco normativo
El sistema de puesta a tierra esta basado en leyes y normas que el responsable de la instalación eléctrica
debe conocer y saber interpretar, el usuario de la instalación depende de la experiencia, habilidad y
conocimiento del electricista ya sea este de mantenimiento, construcción o proyecto.
Diseño del sistema de puesta a tierra
Es necesario que el proyectista, el constructor y el personal de mantenimiento reconozcan cada uno la parte
que le corresponde en la seguridad que debe proporcionar el sistema de tierra. A continuación se
proporciona información que debe ser tomada en cuenta para este sistema.
• Especificar requerimientos y área disponible.
• Determinar las características geológicas de la zona y sus modificaciones a lo largo del año (fuentes
de agua, niveles de mantos acuíferos, tipo de terreno, formaciones rocosas, línea de congelación).
• Determinar las características climáticas de la zona (temperatura, precipitación pluvial, granizo,
nieve, humedad, nivel isoceraúnico).
• Determinar fuentes de interferencia eléctrica. (Líneas de transmisión de media y alta tensión,
subestaciones transmisoras, estaciones de radio o TV, líneas metálicas subterráneas).
• Determinar ubicación de metales enterrados.
• Seleccionar la ubicación del electrodo en el terreno.
• Realizar mediciones y cálculos.
• Realizar revisión y mantenimiento periódico a los componentes del sistema.
Si hay una norma local obligatoria en relación al sistema de puesta atierra y sus características de proyecto,
constructivas o conservación no se desvíe de ella. Los valores de resistencia a tierra, dimensiones de
cableado y de electrodos de puesta a tierra si son normativos, deben respetarse.
Las paredes, lozas, pisos, toman el potencial (voltaje)
del terreno. El electrodo de puesta a tierra permite
tener el potencial del terreno en la carcasa de los
aparatos eléctricos.

2. La tensión en el terreno por corrientes de rayo o de falla de aislamiento puede ser peligrosa para los seres
vivos (y causar daño a componentes electrónicos). Es necesario limitar los niveles de tensión de paso y de
contacto y la diferencia de tensión entre equipos.
Diseño basado en la respuesta esperada (modelado del sistema)
Es de ayuda identificar las posibles trayectorias de corrientes de falla y de cargas electrostáticas, de
acuerdo a la ubicación física de los componentes del sistema de tierra y diversos modos de conexión de
equipo crítico.
Para equipo de operación crítica, se recomienda que cada circuito de puesta a tierra (o equipo) solo cierre el
circuito eléctrico que le corresponde, disminuye su interacción en condición normal o de falla.
Riesgo de descarga eléctrica
Una pequeña corriente (0,05 A) a través del cuerpo apenas para encender una lámpara de 6 watts (a 127 V)
puede ser mortal para una persona. El peligro de electrocución se incrementa en relación a la actividad que
realiza la persona, a su condición física, a su vestimenta y hasta por algunas condiciones atmosféricas. En
ambiente húmedo o con presencia de agua, el riesgo es mayor:
Algunos aparatos eléctricos pueden presentar falla de aislamiento y seguir operando, en esos casos el
sistema de puesta a tierra puede no ser suficiente, es necesario utilizar elementos de protección
adicionales.
Acciones adicionales de protección
• Vestimenta de acuerdo a la labor que se desarrolla.
• Contacto con interruptor de circuito por falla a tierra.
• Interruptor diferencial.
• Mantenimiento continuo de la instalación eléctrica.
V
AB
= (I/2) (1/VA - 1/VB)
densidad de corriente
j = I / 2r
2
; j
A
> j
B
Error de instalación: electrodos sin
conexión por cableado eléctrico

3. Errores frecuentes en el sistema de puesta a tierra
No realizar cálculo, no tomar en cuenta:
• Los terrenos son diferentes: tipo de terreno, formaciones rocosas, oquedades, humedad,
fuentes de agua, nivel y mantos acuíferos,…
• Características climáticas de la zona: temperatura, precipitación pluvial, línea de congelación,
nivel isoceraúnico.
• La corriente a conducir: es diferente para diferentes instalaciones eléctricas, derivado de la
potencia instalada y la ubicación de diversos elementos eléctricos.
• Utilizar siempre el mismo tipo de electrodo de tierra sin tomar en cuenta patrones de radiación.
• Área insuficiente para colocación de electrodos.
• No determinar tensiones de paso y de contacto.
• Fuentes de interferencia eléctrica: Líneas de transmisión de media y alta tensión,
subestaciones transmisoras, estaciones de radio o tv, líneas metálicas subterráneas o
superficiales.
No dar mantenimiento a sus componentes:
• Uniones mecánicas a base de tornillo se aflojan por efecto de cambios de temperatura.
• Puede existir corrosión en algunos componentes.
No revisar el entorno físico y eléctrico (el entorno puede cambiar):
• Nuevas edificaciones, con mayor altura o con varios niveles (sótano) hacia abajo.
• Incremento en la probabilidad de descarga atmosférica.
• Incremento de la potencia eléctrica disponible en la zona.
• Incremento de la potencia eléctrica disponible en el inmueble a proteger.
Conclusiones
El sistema de puesta a tierra es la primer línea de defensa en la instalación eléctrica (en el uso de la energía
eléctrica), una instalación sin puesta a tierra somete a su usuario a riesgos innecesarios.
El diseño, construcción y mantenimiento del sistema de puesta a tierra debe realizarse por personas
calificadas y de acuerdo a normas y leyes vigentes.
Esta presentación fue elaborada por Soluciones Integrales en Alta Tecnología (SIATSA) en colaboración
con Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C., con el propósito de difundir y diseminar
diferentes aspectos relacionados con ventajas y beneficios para quienes adopten o implementen lo aquí
expuesto. Se preparó y revisó por personas conocedoras del tema, sin embargo, el Centro Mexicano de
Promoción del Cobre y otros organismos participantes no se responsabilizan de su aplicación ni de la
profundidad en relación a su contenido, ni por cualquier daño directo, incidental o consecuencial que pueda
derivarse del uso de la información o de los datos aquí mostrados.
ICA – Procobre
Red de instituciones latinoamericanas cuya misión es la promoción del uso del cobre, impulsando la
investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones y difundiendo su contribución al mejoramiento de la
calidad de vida y el progreso de la sociedad. www.procobre.org
Ciertas condiciones de operación pueden provocar
falla de aislamiento en el equipo eléctrico.