Seguridad Eléctrica
Un sistema de puesta a tierra industrial es el conjunto de electrodos, conductores y conexiones que lleva a tierra las corrientes de falla y de rayo, y que mantiene las partes metálicas a un mismo potencial. En México, la NOM-001-SEDE-2012 fija un máximo de 25 ohms para los electrodos, las subestaciones piden de 5 a 25 ohms según su tamaño y la NOM-022-STPS exige medirlo al menos cada doce meses.
La tierra física es esa parte de la instalación que nadie ve, nadie revisa y todos dan por buena, hasta el día en que una protección no opera o un tablero da toques. Esta guía es para plantas, no para casas.
En esta guía:
- La puesta a tierra en cifras
- Qué es y para qué sirve
- Qué piden las normas mexicanas
- Componentes de un sistema industrial
- Cómo se mide la resistencia a tierra
- Problemas típicos
- Cómo bajar la resistencia
- Cuánto cuesta medirla
- Preguntas frecuentes
La puesta a tierra en cifras
Lo esencial, con fuente:
| Dato | Valor |
|---|---|
| Resistencia máxima del sistema de electrodos | 25 ohms, “en ningún caso” más (NOM-001-SEDE-2012, 250-50) |
| Subestación de más de 35 kV y más de 250 kVA | 5 ohms (Tabla 921-25(b)) |
| Subestación de hasta 35 kV y más de 250 kVA | 10 ohms |
| Subestación de hasta 35 kV y hasta 250 kVA | 25 ohms |
| Electrodos de pararrayos, en centros con NOM-022 | 10 ohms o menos |
| Periodicidad de medición | Al menos cada doce meses (NOM-022-STPS-2015) y una vez por año (NOM-029-STPS-2011) |
| Multa por incumplir normas de la STPS | De 250 a 5,000 UMA (LFT, artículo 994) |
¿Qué es un sistema de puesta a tierra y para qué sirve?
La NOM-001-SEDE-2012 lo resume en su artículo 250-4: la puesta a tierra debe limitar la tensión impuesta por descargas atmosféricas y sobretensiones en la línea, y estabilizar la tensión a tierra durante la operación normal. En una planta eso se traduce en tres trabajos: que una falla dispare la protección, que nadie quede expuesto a una tensión peligrosa al tocar un gabinete y que un rayo encuentre un camino corto hacia el suelo.
Aquí está la confusión más cara del tema. La misma norma dice que “la tierra no se debe considerar como una trayectoria efectiva para la corriente de falla a tierra”. Lo que hace operar al interruptor es el conductor de puesta a tierra de equipos, un camino de baja impedancia que regresa la falla a la fuente. La varilla en el jardín no hace ese trabajo sola, por mucho que se le encomiende.
¿Qué piden las normas mexicanas de puesta a tierra?
Son tres normas, y cada una mira el sistema desde un ángulo distinto:
| Norma | Qué exige | Valor clave |
|---|---|---|
| NOM-001-SEDE-2012, Artículo 250 | Diseño de la instalación: electrodos, conductores, uniones | 25 ohms máximo; si una sola varilla no los logra, se agrega otro electrodo |
| NOM-001-SEDE-2012, Artículo 921 | Subestaciones: malla perimetral continua y pruebas periódicas | 5, 10 o 25 ohms según tensión y capacidad |
| NOM-022-STPS-2015 | Electricidad estática y pararrayos en áreas con sustancias inflamables o explosivas | 25 ohms la red; 10 ohms los pararrayos; medición cada doce meses |
| NOM-029-STPS-2011 | Mantenimiento de instalaciones eléctricas | Prueba de resistencia y continuidad al menos una vez por año |
Un detalle de la NOM-001: el artículo 250-53 dice que una sola varilla debe complementarse con otro electrodo, salvo que mida 25 ohms o menos. Los electrodos adicionales van separados al menos 1.80 m, y la norma anota que rinden más si se separan dos veces la longitud de la varilla más larga. Para subestaciones, el artículo 921-25 pide además probar “de preferencia en época de estiaje”, cuando el suelo está más seco y la resistencia más alta.
Y si tu planta tiene una subestación propia, el valor de diseño sale del estudio de malla según IEEE 80, que calcula las tensiones de paso y de contacto tolerables. Ese estudio usa la corriente de falla del estudio de cortocircuito, así que los dos van de la mano.
Componentes de un sistema de puesta a tierra industrial
- Electrodos. Varillas de 2.44 m o más, electrodo en concreto de la cimentación, anillo de cobre alrededor del edificio, acero estructural o placas. La tubería de gas y el aluminio no se permiten.
- Malla de tierra. En subestaciones, una retícula de conductores enterrados con un perímetro continuo que rodea todo el equipo.
- Conductor del electrodo. Se dimensiona con la Tabla 250-66 según el calibre de la acometida.
- Puente de unión principal. El único punto donde se unen neutro y tierra, en la acometida.
- Conexiones. Soldadura exotérmica o conectores aprobados; la norma prohíbe las conexiones que dependan de soldadura blanda.
| Conductor de acometida (cobre) | Conductor al electrodo (cobre) |
|---|---|
| 2 AWG o menor | 8 AWG |
| 1 o 1/0 AWG | 6 AWG |
| 2/0 o 3/0 AWG | 4 AWG |
| Más de 3/0 hasta 350 kcmil | 2 AWG |
| Más de 350 hasta 600 kcmil | 1/0 AWG |
| Más de 600 hasta 1100 kcmil | 2/0 AWG |
| Más de 1100 kcmil | 3/0 AWG |
Cómo se mide la resistencia de puesta a tierra
El método que pide la NOM-022 es el de caída de tensión, con un equipo de 90 a 200 Hz y certificado de calibración vigente. Se clava un electrodo de corriente a 20 m o más del electrodo bajo prueba y se mueve un electrodo de potencial desde 1 m, cada 3 m, hasta 19 m. Con las lecturas se dibuja una curva y el valor bueno es la parte plana. Además se mide “en la condición más desfavorable en cuanto al grado de humedad”, o sea, en temporada seca.
Mucha gente conoce la versión corta: la regla del 62%, que coloca el electrodo de potencial al 62% de la distancia al de corriente. AEMC recomienda confirmarla con lecturas al 52% y al 72%; si no coinciden, hay que alejar los electrodos. Para la NOM-022, ojo: la norma pide la curva completa, no solo el punto del 62%.
| Método | Para qué sirve | Limitación |
|---|---|---|
| Caída de tensión | Resistencia de un electrodo o de una red | En mallas grandes los electrodos auxiliares van muy lejos |
| Regla del 62% | Medición rápida de un electrodo | No sustituye la curva que pide la NOM-022 |
| Wenner (cuatro electrodos) | Resistividad del suelo, para diseñar | No mide el sistema instalado |
| Pinza sin estacas | Revisiones rápidas en sistemas con varias tierras | Con una sola tierra no da un valor válido |
La pinza merece una advertencia. Mide un lazo, no un electrodo, y necesita varias trayectorias a tierra; si el lazo se cierra por la estructura o por un conductor de unión, la lectura no describe la varilla. Es el instrumento más cómodo y también el que más reportes optimistas produce. La NOM-022 pide además un registro con razón social, fecha, firma, modelo y serie del equipo, copia del certificado de calibración, valores, continuidad y croquis.
Problemas típicos en la puesta a tierra de una planta
| Problema | Por qué importa |
|---|---|
| Neutro y tierra unidos en un tablero derivado | La NOM-001 prohíbe volver a unirlos del lado de la carga del medio de desconexión de la acometida (250-24). Si se unen, la corriente del neutro viaja por tuberías y gabinetes. |
| Corrosión | Los suelos húmedos, salinos o calientes degradan varillas y conexiones. Fluke recomienda revisar cada año e investigar si la resistencia sube más de 20%. |
| Uniones mecánicas flojas | La vibración afloja abrazaderas con los años; en subestaciones los empalmes enterrados van soldados o con conectores de compresión. |
| Medir en temporada de lluvias | El valor sale bien en agosto y mal en abril. Las normas piden medir en la condición más seca. |
| Tierras aisladas “para electrónica” | La NOM-001 pide unir entre sí todos los electrodos del edificio y la NOM-022 interconectar la red del pararrayos con las demás. Una tierra separada crea diferencias de potencial justo donde no las quieres. |
Los síntomas que suelen delatar estos problemas son ruido en instrumentación, fallas intermitentes en equipo electrónico y protecciones que tardan en operar. Y una falla a tierra que no despeja rápido también alimenta un arco eléctrico, que ya es otro nivel de problema.
Cómo bajar la resistencia de una puesta a tierra
Antes de comprar productos milagro, conviene saber qué palanca mueve más el número. Según Fluke, duplicar la longitud de una varilla baja la resistencia hasta 40%, mientras que duplicar su diámetro solo la baja 10%. Traducido: es mejor ir hacia abajo que engordar la varilla.
| Medida | Efecto | Cuándo conviene |
|---|---|---|
| Varilla más larga | Hasta 40% menos al duplicar la longitud | Suelo profundo sin roca |
| Más electrodos en paralelo | Baja la resistencia si se separan dos veces la longitud de la varilla | Hay espacio en el terreno |
| Material mejorador a base de cemento | Resistividad muy baja y estable, no depende de la humedad | Suelo rocoso o arenoso |
| Bentonita | Baja la resistencia mientras está húmeda | Suelo con humedad todo el año |
| Electrodo químico | El fabricante promete resistencia estable todo el año | Espacio reducido |
Para diseñar cualquiera de estas soluciones primero se mide la resistividad del suelo con el método de Wenner. Sin ese dato, agregar varillas es tirar dados con cobre.
¿Cuánto cuesta medir la puesta a tierra?
Los laboratorios y unidades de verificación registran sus tarifas en la plataforma PLATIICA de la Secretaría de Economía. Estas son algunas publicadas:
| Proveedor registrado | Tarifa publicada |
|---|---|
| Laboratorio MLA180 | 650 pesos por punto de 1 a 7 puestas a tierra; 550 pesos a partir de 8 |
| Unidad VID921 | 600 pesos más viáticos de 1,000 a 20,000 pesos |
| Unidad GES151 (2021) | 16,606.67 pesos por servicio de 1 a 15 electrodos; 1,107.11 por electrodo adicional |
Del otro lado de la balanza está la multa. Incumplir una norma de la STPS se sanciona con 250 a 5,000 UMA según el artículo 994 de la Ley Federal del Trabajo; con la UMA de 2026, de 117.31 pesos, eso va de unos 29,000 a unos 587,000 pesos. El dictamen de una unidad de verificación es opcional en la NOM-022 y dura un año. Si además vas a conectar o ampliar servicio, la tierra entra en la revisión del dictamen de UVIE.
Preguntas frecuentes
Es el conjunto de electrodos, conductores y conexiones que lleva a tierra las corrientes de falla y de rayo, y mantiene las partes metálicas al mismo potencial para proteger a personas y equipos.
La NOM-001-SEDE-2012 fija 25 ohms como máximo para el sistema de electrodos. En subestaciones, 25 ohms hasta 35 kV y 250 kVA, 10 ohms hasta 35 kV con más de 250 kVA, y 5 ohms arriba de 35 kV. Los pararrayos regulados por la NOM-022 piden 10 ohms o menos.
Al menos cada doce meses según la NOM-022-STPS-2015, en centros con sustancias inflamables o cargas estáticas, y al menos una vez por año según la NOM-029-STPS-2011.
Es una retícula de conductores de cobre enterrados, unidos con varillas, que se usa en subestaciones para bajar la resistencia y emparejar el potencial del suelo. La NOM-001 pide que su perímetro sea continuo y rodee todo el equipo.
Tierra supuesta vs tierra medida
| Tierra supuesta | Tierra medida |
|---|---|
| Se instaló una varilla y se dio por hecho | Se midió y, si pasó de 25 ohms, se agregó electrodo |
| Se midió en temporada de lluvias | Se midió en estiaje, como piden las normas |
| Se usó pinza en un sistema con una sola tierra | Se hizo caída de tensión con curva completa |
| Neutro y tierra unidos en varios tableros | Un solo puente de unión, en la acometida |
| Sin registro ante una inspección | Registro anual con equipo calibrado y croquis |
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