Cálculo del sistema de puesta a tierra: La base de una instalación eléctrica segura
Por: Julio Arroyo Gil
Un sistema de puesta a tierra no consiste simplemente en instalar una pica. Su diseño requiere cálculos precisos para disipar de forma segura las corrientes de falla, limitar las tensiones de paso y de contacto, y proteger tanto a las personas como a los equipos eléctricos.
En esta infografía se resumen los principales cálculos de diseño de un sistema de puesta a tierra, basados en la norma IS 3043:2018.
✅ Paso 1: Cálculo de la sección del conductor de tierra
Se determina el área mínima del conductor en función de:
* Corriente de falla.
* Tiempo de despeje de la protección.
* Material del conductor.
Ejemplo:
* Corriente de falla: 36 kA
* Tiempo de despeje: 1 s
Área requerida: ≈ 450 mm²
Se selecciona una pletina galvanizada de 50 × 10 mm (500 mm²), que cumple el requisito de diseño.
✅ Paso 2: Resistencia del electrodo de tierra
La resistencia de cada electrodo depende de:
* Resistividad del terreno.
* Longitud del electrodo.
* Diámetro del electrodo.
Ejemplo:
* Resistencia de un electrodo: 8,3367 Ω
Con 20 electrodos en paralelo:
Resistencia equivalente = 0,4168 Ω
✅ Paso 3: Resistencia de la pletina de tierra
Se calcula considerando:
* Resistividad del suelo.
* Longitud de la pletina.
* Ancho y espesor del conductor.
Resultado del ejemplo:
0,1541 Ω
✅ Paso 4: Resistencia total de la malla de tierra
Combinando la resistencia de los electrodos y la de la malla:
* Re = 0,4168 Ω
* Rs = 0,1541 Ω
Resistencia total de la malla: 0,1125 Ω
Este valor representa un sistema de puesta a tierra de muy baja resistencia, adecuado para disipar corrientes de falla de forma eficaz.
Recomendaciones de ingeniería
✔ Medir la resistividad real del terreno antes del diseño definitivo.
✔ Incrementar la longitud o el número de electrodos cuando sea necesario reducir la resistencia.
✔ Utilizar uniones resistentes a la corrosión y mecánicamente fiables.
✔ Realizar inspecciones y mediciones periódicas del sistema de puesta a tierra.
✔ Verificar siempre el diseño conforme a las normas aplicables (IEC 60364, IEEE 80, IEC 61936-1 o la normativa local).
La puesta a tierra es uno de los sistemas de seguridad más importantes de cualquier instalación eléctrica. Un diseño adecuado no solo protege los equipos, sino que también salva vidas y mejora la continuidad del servicio.
Artículo realizado por Julio Arroyo Gil a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.
