En un principio debemos definir ¿qué es la puesta a tierra de una instalación?; pues bien es la unión eléctrica directa, mediante conductores eléctricos sin fusibles ni protección alguna, de una parte del circuito eléctrico y/o de las partes conductoras no perteneciente al mismo, a una toma de tierra constituida por un electrodo o grupos de electrodos enterrados en el suelo, éste sistema ayuda a evitar que aparezcan diferencias de potencial peligrosas en las masas metálicas de la instalación, y permite el paso a tierra de las corrientes de fuga de los receptores electrónicos, así como de las altas corrientes de descarga de origen atmosférico.

Para asegurar la fiabilidad permanente de los sistemas de puesta a tierra, existen distintos estándares de ingeniería y normas nacionales que definen los correspondientes procedimientos de mantenimiento de las tomas de tierra.

1. Limitan la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas de la instalación (protección frente a contactos indirectos). Para ello, derivan a tierra las correspondientes corrientes de defecto.
2. Proveen una ruta segura de circulación a tierra de las eventuales descargas atmosféricas, y de las corrientes de fuga de los receptores electrónicos.
3. Ofrecen una tensión nula de referencia para los receptores electrónicos de la propia instalación, así como para las señales de datos que sirven para comunicar los equipos informáticos.

• Barras, tubos,
• Anillos o mallas metálicas constituidas por los elementos anteriores o sus combinaciones;
• Armaduras de hormigón enterradas; con excepción de las armaduras pretensadas;
• Placas;
• Pletinas, conductores desnudos;
• Otras estructuras enterradas que se demuestre que son apropiadas.

La profundidad nunca será inferior a 0.50 m. Debe preverse sobre los conductores de tierra y en un lugar accesible, un dispositivo que permita medir la resistencia de la toma de tierracorrespondiente. Éste dispositivo puede estar combinado con el borne principal de tierra, debe ser desmontable necesariamente por medio de un útil, tiene que ser mecánicamente seguro y debe asegurar la continuidad eléctrica.

Resistencia de la toma de tierra

La resistencia de la toma de tierra depende de dos factores: la resistividad del terreno circundante y la estructura del electrodo.

Ahora bien ¿qué es la resistividad? es una propiedad que poseen todos los materiales y que define su capacidad para conducir la corriente.

La determinación de la resistividad del terreno es una tarea complicada por los siguientes factores:

Puesto que la resistividad puede disminuir con la profundidad, una forma de reducir la impedancia de la toma de tierra es colocar el electrodo a mayor profundidad. Otros métodos comunes para aumentar la eficacia de un electrodo son el uso de una serie de picas, un anillo conductor o una malla.

En el caso de varias picas, para aumentar la eficacia, cada pica debe encontrarse fuera del “área de influencia” de las demás (véase la imagen 2).

Como regla general, las picas deben respetar una separación superior a su longitud, siendo recomendable que sea de al menos dos veces su longitud. Por ejemplo, las varillas de 2,5 m se deben separar más de 5 m para alcanzar el grado óptimo de eficacia.

Existen, de nuevo, distintas normas que definen diferentes límites aceptables para la impedancia del electrodo. En España, la Guía Técnica de Aplicación GUIA-BT-Anexo 4 “Instalaciones interiores en viviendas. Prescripciones generales de instalación” recomienda una resistencia de la toma de tierra inferior a 15 ohmios en edificios con pararrayos, e inferior a 37 ohmios en edificios sin pararrayos. Por otra parte, la normativa que aplica a las Infraestructuras Técnicas de comunicaciones obliga a que el valor de la toma de tierra en estas instalaciones sea inferior a 10 ohmios. En Estados Unidos, la NEC, Nacional Electrical Code, especifica 25 ohmios como límite aceptable para la impedancia de la puesta a tierra. Por terminar de dar referencias, la norma IEEE 142 “Prácticas recomendadas para la conexión a tierra de sistemas eléctricos industriales y comerciales” sugiere una resistencia de la toma de tierra entre 1 y 5 ohmios para sistemas comerciales o industriales de gran tamaño. Nota: los sistemas de distribución eléctrica suministran corriente alterna e, igualmente, los medidores de resistencia de tierra utilizan corriente alterna para las comprobaciones. Por lo tanto, podría parecer que lo importante es la impedancia y no la resistencia. Sin embargo, en las frecuencias de las líneas eléctricas, la componente resistiva de la impedancia de la tierra suele ser bastante mayor que la componente reactiva. Por esta razón, los términos impedancia y resistencia se utilizan en el texto casi de manera intercambiable.

¿Cómo funcionan los medidores de impedancia de tierra?

Existen dos tipos de medidores de impedancia de tierra: