Instalaciones de Puesta a Tierra: Componentes y Normativa ITC-BT-18 para Seguridad Eléctrica

Instalaciones de Puesta a Tierra (ITC-BT-18)

Las instalaciones de puesta a tierra, reguladas por la ITC-BT-18, son fundamentales en cualquier sistema eléctrico. Su objetivo principal es garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento de las protecciones, limitando los riesgos asociados a fallos eléctricos.

• Limitar la tensión de las masas metálicas.
• Asegurar la actuación de los dispositivos de protección.
• Disminuir el riesgo que supone una avería o descarga eléctrica.

Definición de Puesta a Tierra

Se define como la conexión eléctrica directa, sin fusible ni protección, de una parte del circuito o de los conductores a un electrodo enterrado en el terreno.

Componentes Clave de una Instalación de Puesta a Tierra

El Terreno

Es crucial conocer las características del terreno, especialmente su resistividad (ρ). La Tabla 3 de la ITC-BT-18 proporciona valores orientativos que deben considerarse para un diseño adecuado.

Toma de Tierra

La toma de tierra comprende el conjunto de elementos que establecen la unión eléctrica entre el terreno y la instalación de puesta a tierra (PT) en el interior del edificio.

Electrodos de Puesta a Tierra

Los electrodos son elementos metálicos en íntimo contacto con el terreno, diseñados para disipar en este las corrientes de defecto o de origen atmosférico. Existen diversos tipos de electrodos:

• Picas
• Varillas
• Flejes
• Tubos
• Placas
• Pilares metálicos
• Armaduras de cimentación

Los más utilizados son:

Picas

Son electrodos cilíndricos que se entierran en posición vertical. Generalmente fabricadas en cobre o acero recubierto de cobre, su diámetro mínimo es de 14 mm y su longitud estándar es de aproximadamente 2 metros.

Configuraciones de Picas

• En profundidad: Consiste en la conexión de varias picas una a continuación de otra para aumentar la longitud efectiva del electrodo.
• En paralelo:

Variables comunes para el cálculo de la Resistencia de Tierra (Rt) de picas:

• Rt: Resistencia de tierra (Ω)
• ρ: Resistividad del terreno (Ω·m)
• L: Longitud de la pica (m)

Placas Enterradas

Electrodos de forma rectangular o cuadrada que ofrecen una gran superficie de contacto con el terreno. Se fabrican en cobre o acero recubierto de cobre.

Algunos tamaños comunes: 0.5 x 1 m y 1 x 1 m.

Conductores Enterrados (Cables, Pletinas, Flejes)

Se refiere a cables, pletinas o flejes metálicos que se entierran horizontalmente.

• Pletinas: Comúnmente de cobre (3.5 mm de ancho y 2 mm de espesor) o acero galvanizado (95 mm).
• Alambre de acero: De 200 mm recubierto de cobre de 6 mm.
• Cable conductor de cobre desnudo: Con una sección mínima de 35 mm².

Variables para el cálculo de la Resistencia de Tierra (Rt) en conductores enterrados:

• Rt: Resistencia de tierra (Ω)
• ρ: Resistividad del terreno (Ω·m)
• L: Longitud del conductor enterrado (m)

Recomendación para Puesta a Tierra en Edificios

Para la puesta a tierra en edificios, la práctica ideal es instalar un cable de cobre como electrodo principal, recorriendo el perímetro del edificio bajo la cimentación. Si fuera necesario, se pueden añadir electrodos de pica, uniéndolos al conductor principal mediante soldadura aluminotérmica. De esta manera, la unión electrodo-tierra queda protegida por la propia estructura del edificio, optimizando la eficacia y durabilidad del sistema.

Líneas de Enlace con Tierra

Son la parte de la instalación que une los electrodos con los puntos de puesta a tierra. Su sección no debe ser inferior a la de los conductores de protección, con un mínimo de 25 mm² para cobre y 50 mm² para hierro.

Puntos o Bornes de Puesta a Tierra

Es el punto, situado fuera del terreno, que sirve de unión entre la toma de tierra y la puesta a tierra del edificio. A este punto deben unirse los siguientes elementos:

• Los conductores de tierra (líneas de enlace con tierra).
• Los conductores de protección.
• Los conductores de unión equipotencial principal.
• Los conductores de puesta a tierra funcional, si fuesen necesarios.

Estos puntos deben disponer de un dispositivo que permita medir la resistencia de la toma a tierra. Es decir, deben permitir la conexión y desconexión de forma segura, siempre mediante una herramienta, y asegurar la continuidad eléctrica del sistema.

Línea Principal de Tierra

Es la parte de la instalación de puesta a tierra que parte de un punto de puesta a tierra. Debe ser un conductor de cobre con una sección mínima de 16 mm².

Derivaciones de la Línea Principal y Conductores de Protección

Estos conductores sirven para unir las masas metálicas a tierra (en sistemas TT) o al neutro (en sistemas TN), garantizando la seguridad de las personas y equipos.

Tabla de Secciones de Conductores de Protección (Sp) en función de la Sección de Fase (Sf)

Nota: Esta tabla es válida para conductores de fase y protección fabricados con el mismo material.