¿Qué son los pozos a tierra y para qué sirven?

¿Qué son los pozos a tierra y para qué sirven?

Los pozos a tierra son un componente fundamental en cualquier instalación eléctrica, proporcionando una capa esencial de seguridad y protección. En este artículo, exploraremos en profundidad qué son los pozos a tierra, su funcionamiento y su importancia en la seguridad eléctrica.

¿Qué es un pozo a tierra?

El pozo a tierra es un sistema de protección que conecta las partes metálicas de una instalación eléctrica (que no deberían estar energizadas) con la tierra, es decir, el suelo. Su principal objetivo es proporcionar un camino de baja resistencia para la corriente eléctrica en caso de una falla, reduciendo así el riesgo de electrocución, incendios y daños a los equipos eléctricos. A continuación, se detallan sus componentes, tipos y funciones:

Componentes de un pozo a tierra

• Electrodo de Tierra: Un conductor que se encuentra enterrado en el suelo y que está en contacto directo con la tierra. Puede ser una varilla metálica, una placa de metal, o una malla de cables.
• Conductor de Tierra: Un cable que conecta el electrodo de tierra con el sistema eléctrico de la instalación, permitiendo el flujo de corriente hacia el suelo.
• Conexiones y Terminales: Puntos de unión que aseguran la conexión entre los conductores y los electrodos de tierra.

Funciones del pozo a tierra

• Seguridad Personal: Reduce el riesgo de electrocución al asegurar que las partes metálicas expuestas no se vuelvan peligrosas en caso de un fallo eléctrico.
• Protección de Equipos: Limita los daños a los equipos eléctricos causados por sobretensiones o descargas eléctricas, proporcionando un camino seguro para la corriente de falla.
• Estabilidad del Sistema: Estabiliza el voltaje del sistema eléctrico al proporcionar un punto de referencia común para todos los circuitos.
• Descarga de Sobretensiones: Protege contra sobretensiones transitorias causadas por fenómenos como rayos o fallas en el sistema eléctrico.
• Prevención de Incendios: Minimiza el riesgo de incendios eléctricos al evitar la acumulación de corrientes de falla que podrían generar calor excesivo.

Normativas y Estándares

La instalación de sistemas de puesta a tierra debe cumplir con normativas y estándares específicos, que pueden variar según el país. Algunas de las normativas internacionales y nacionales más comunes incluyen:

• IEC 60364: Normas internacionales para instalaciones eléctricas de baja tensión.
• CNE: Código Nacional Eléctrico - Utilización.
• NTP 370.056: Norma técnica peruana – Seguridad eléctrica, Certificación y mantenimiento de las instalaciones eléctricas en edificaciones de viviendas.
• IEEE Std 80: Guía de prácticas de puesta a tierra para subestaciones.

Reglamentos locales: Cada país o región puede tener sus propias regulaciones y códigos que deben cumplirse.

En resumen, la puesta a tierra es un componente crucial de la seguridad y la funcionalidad de cualquier sistema eléctrico, proporcionando protección contra descargas eléctricas, estabilización de voltajes y prevención de daños a los equipos y estructuras.

SERVICIOS MAS REQUERIDOS:

1. Medición y certificación de pozo a tierra:

La medición y certificación de un pozo a tierra es importante para asegurar el funcionamiento correcto y el cumplimiento de los estándares de seguridad. A continuación, se describe los pasos y consideraciones:

1. Preparación de Herramientas y Equipos:
• Telurómetro (medidor de resistencia de tierra).
• Electrodos de prueba auxiliares (picas).
• Cables de prueba de longitud adecuada.
• Equipo de protección personal.
2. Métodos de Medición:
• Método de la caída de potencial (método de los 62%): Es el método más común y preciso.
• Método de la pinza amperimétrica: Útil en sistemas con múltiples electrodos interconectados, donde no se puede desconectar el sistema de tierra.
• Método de la resistencia selectiva: Similar al método de caída de potencial, pero se utiliza en instalaciones complejas.
3. Procedimiento del Método de Caída de Potencial:
• Colocación de Electrodos Auxiliares:
• Inserta el primer electrodo auxiliar (P1- corriente) - a una distancia adecuada del pozo a tierra (generalmente entre 20 y 30 metros).
• Inserta el segundo electrodo auxiliar (P2- potencial) a una distancia menor entre el pozo a tierra y el electrodo auxiliar P1 (la distancia es el 61.8% de la distancia tomada para el P1).
• Conexión de Cables:
• Conecta el cable del electrodo de tierra al terminal de tierra (E) del telurómetro.
• Conecta el cable del primer electrodo auxiliar (P1) al terminal de corriente (C1).
• Conecta el cable del segundo electrodo auxiliar (P2) al terminal de potencial (P2).
• Medición:
• Realiza la medición de la resistencia del pozo a tierra.
• Para temas de comprobación mueve el segundo electrodo auxiliar (P2) en pequeños incrementos y toma varias lecturas para asegurar que los resultados sean consistentes.
4. Interpretación de Resultados:
• La resistencia medida debe estar dentro de los límites aceptables (generalmente menos de 25 ohmios, aunque esto puede variar según las normativas locales).
• Si la resistencia es demasiado alta, considera mejorar el suelo o instalar electrodos adicionales.
2. Mantenimiento preventivo de pozo a tierra

El mantenimiento preventivo de un pozo a tierra es esencial para garantizar que el sistema de puesta a tierra funcione correctamente y ofrezca la protección necesaria contra descargas eléctricas y sobretensiones. A continuación, se describen las actividades típicas que se realizan durante el mantenimiento preventivo de un pozo a tierra:

1. Inspección Visual
• Revisión del entorno: Verificar que el área alrededor del pozo a tierra esté libre de obstrucciones, acumulación de agua y materiales corrosivos.
• Estado del pozo: Inspeccionar la integridad física del pozo a tierra, incluyendo la cubierta, conexiones y conductores visibles.
2. Medición de la Resistencia de Tierra
• Periodicidad: Realizar mediciones de resistencia a tierra al menos una vez al año o según las recomendaciones del fabricante y las normativas locales.
• Equipos de medición: Utilizar un medidor de resistencia de tierra (telurómetro) para obtener valores precisos.
• Interpretación de resultados: Comparar los valores medidos con los valores estándar o de referencia. Una resistencia a tierra alta puede indicar problemas de conexión o condiciones del suelo desfavorables.
3. Verificación de Conexiones y Terminales
• Inspección de conexiones: Revisar que todas las conexiones y terminales estén bien sujetas y libres de corrosión.
• Limpieza: Limpiar las conexiones utilizando productos adecuados para eliminar suciedad, óxido y otros contaminantes.
• Ajuste de conexiones: Asegurar que todas las conexiones estén apretadas correctamente y sin signos de desgaste o daño.
4. Evaluación del Electrodo de Tierra
• Condición del electrodo: Comprobar el estado del electrodo (varilla, placa o malla) si es accesible. Buscar signos de corrosión o daño físico.
• Sustitución si es necesario: Si el electrodo presenta un desgaste significativo o corrosión, considerar su reemplazo.
5. Revisión del Sistema de Conductores de Tierra
• Integridad del conductor: Inspeccionar los conductores de tierra para detectar cortes, abrasiones o deterioro del aislamiento.
• Ruta del conductor: Asegurarse de que el conductor siga una ruta adecuada y esté protegido contra daños mecánicos y ambientales.
6. Aplicación de Compuestos Químicos
• Mejora del contacto con el suelo: Aplicar compuestos químicos específicos (como bentonita o geles conductores) alrededor del electrodo de tierra para mejorar el contacto eléctrico con el suelo si la resistencia es alta.
• Protección contra la corrosión: Utilizar recubrimientos protectores en las partes expuestas para prevenir la corrosión.
7. Registros y Documentación
• Registro de Mediciones: Mantener un registro detallado de todas las mediciones de resistencia a tierra, incluyendo fecha, condiciones ambientales y valores obtenidos.
• Informe de Inspección: Documentar todas las actividades de inspección, limpieza y mantenimiento realizadas, junto con observaciones y recomendaciones.
• Plan de Mantenimiento: Actualizar el plan de mantenimiento preventivo basándose en los resultados de las inspecciones y mediciones.
8. Frecuencia del Mantenimiento Preventivo
• La frecuencia del mantenimiento preventivo puede variar según las condiciones específicas de la instalación y las recomendaciones del fabricante, pero generalmente se recomienda realizarlo al menos una vez al año. En ambientes severos o críticos, puede ser necesario realizar inspecciones y mantenimientos con mayor frecuencia.
9. Consideraciones de Seguridad
• Des energización: Asegurarse de que cualquier trabajo en o cerca del sistema de puesta a tierra se realice con la instalación des energizada para prevenir accidentes.
• Uso de EPP: Utilizar equipos de protección personal adecuados, como guantes, gafas de seguridad y ropa protectora.
• Cumplimiento Normativo: Seguir todas las normativas y estándares locales e internacionales aplicables para la puesta a tierra y el mantenimiento de sistemas eléctricos.
• El mantenimiento preventivo de un pozo a tierra es fundamental para garantizar la seguridad y la eficacia de los sistemas eléctricos, proporcionando una protección continua contra fallos eléctricos y condiciones peligrosas.
3. Mantenimiento correctivo de pozo a tierra

El mantenimiento correctivo de un pozo a tierra es crucial para asegurar la seguridad y el buen funcionamiento de los sistemas eléctricos, mayormente estos mantenimientos se realizan cuando esta comprometido los componentes del pozo a tierra y requieren un cambio, como también cuando el valor obtenido de la resistencia es muy alto por falta de mantenimiento. A continuación, se describen los pasos comunes y las consideraciones para llevar a cabo este mantenimiento.

1. Inspección Visual:
• Revisar el estado físico del pozo a tierra.
• Comprobar que no haya corrosión en los componentes metálicos.
• Verificar que el área alrededor del pozo esté libre de obstrucciones y vegetación excesiva.
2. Medición de la Resistencia del Pozo a Tierra:
• Utilizar un telurómetro para medir la resistencia del pozo a tierra.
• Comparar los resultados con los valores normativos y los valores obtenidos en inspecciones previas.
3. Evaluación de Conexiones y Cables:
• Inspeccionar las conexiones eléctricas y asegurarse de que estén firmes y sin signos de desgaste o corrosión.
• Verificar la integridad de los cables de conexión.
4. Limpieza del Pozo:
• Limpiar el área alrededor del pozo para evitar la acumulación de materiales que puedan afectar la conductividad.
• Si es necesario, limpiar los electrodos y las conexiones.
5. Reparación o Reemplazo de Componentes:
• Sustituir cualquier componente dañado o corroído.
• En caso de encontrar electrodos corroídos o desgastados, reemplazarlos por nuevos.
6. Mejoramiento del Pozo:
• Si la resistencia medida es alta, considerar el uso de productos mejoradores de tierra (bentonita, geles conductores, etc.) para reducir la resistencia del suelo.
• En algunos casos, puede ser necesario instalar electrodos adicionales para mejorar la conductividad.
7. Documentación:
• Registrar todas las acciones realizadas y las mediciones obtenidas.
• Mantener un historial de mantenimiento para futuras referencias.
8. Consideraciones Importantes
• Frecuencia del Mantenimiento: La frecuencia del mantenimiento puede variar dependiendo del entorno y las condiciones del pozo. En general, se recomienda una inspección anual, aunque en áreas con alta corrosión o humedad, puede ser necesario realizar inspecciones más frecuentes.
• Normativas Locales: Asegúrese de cumplir con las normativas y estándares locales referentes a la instalación y mantenimiento de pozos a tierra.
• Seguridad: Realice todas las actividades de mantenimiento siguiendo las normas de seguridad eléctrica. Utilice equipos de protección personal adecuados y herramientas aisladas.
9. Beneficios del Mantenimiento Correctivo
• Seguridad: Un pozo a tierra bien mantenido asegura la protección contra descargas eléctricas.
• Funcionamiento Eficiente: Mantener una baja resistencia en el pozo a tierra mejora la eficiencia de los sistemas eléctricos y reduce la probabilidad de fallos.
• Longevidad: Un mantenimiento regular prolonga la vida útil del pozo a tierra y sus componentes.

Realizar un mantenimiento correctivo adecuado del pozo a tierra es fundamental para garantizar la seguridad y el funcionamiento eficiente de cualquier instalación eléctrica.

4. Instalación o reconstrucción de pozo a tierra o pozos a tierra en paralelo o malla

La instalación de un pozo a tierra es una parte crucial del sistema de pozo a tierra de cualquier instalación eléctrica. Aquí se describen los pasos típicos y las consideraciones para la instalación adecuada de un pozo a tierra.

1. Materiales Necesarios
• Barra de tierra (electrodo) de cobre o acero galvanizado, generalmente de 2.4 metros de largo.
• Cables de cobre desnudo de calibre adecuado.
• Conectores de compresión o soldadura exotérmica.
• Productos mejoradores de tierra (bentonita, sales especiales, etc., si es necesario).
• Herramientas como perforadora de tierra, martillo o mazo, multímetro o telurómetro, pala, etc.
2. Pasos para la Instalación
• Escoge un área alejada de estructuras metálicas, sistemas de tuberías y otros conductores que puedan interferir.
• Asegúrate de que el sitio tenga buen drenaje y esté libre de contaminantes que puedan afectar la conductividad.
3. Perforación y excavado del terreno:
• Excava un pozo de aproximadamente 1.5 a 2 metros de profundidad. Si el suelo es muy seco o rocoso, puede ser necesario excavar más profundo o usar métodos de perforación.
• La profundidad y el diámetro pueden variar según las especificaciones locales y el tipo de suelo.
4. Instalación del Electrodo:
• Inserta la barra de tierra en el pozo perforado. Si el suelo es muy duro, puede ser necesario usar una herramienta de perforación para insertar el electrodo hasta la profundidad deseada.
• Asegúrate de que la barra esté completamente enterrada y que el extremo superior esté a unos 30 cm por debajo de la superficie del suelo.
5. Conexión del Cable de Tierra:
• Conecta un cable de cobre desnudo desde el electrodo de tierra hasta el sistema eléctrico principal o el punto de conexión a tierra.
• Utiliza conectores de compresión o soldadura exotérmica para asegurar una conexión firme y duradera.
• Protege la conexión de la corrosión con compuestos antioxidantes si es necesario.
6. Mejoramiento del Suelo:
• Si el suelo tiene alta resistencia, considera usar productos mejoradores como bentonita o compuestos conductivos especiales. Mezcla estos materiales con el suelo alrededor del electrodo para reducir la resistencia.
• Rellena el pozo con tierra y compacta bien para asegurar un buen contacto entre el electrodo y el suelo.
7. Prueba de Resistencia:
• Utiliza un telurómetro para medir la resistencia del pozo a tierra. Asegúrate de que la resistencia esté dentro de los valores aceptables según las normativas locales (generalmente menos de 25 ohmios para servicios generales- CNE).
• Si la resistencia es demasiado alta, considera instalar pozos adicionales en paralelo para reducir la resistencia total.
8. Protección y Marcado:
• Protege el punto de conexión y los cables expuestos con una caja de registro o una tapa de inspección.
• Marca claramente la ubicación del pozo a tierra para futuras inspecciones y mantenimiento.
9. Consideraciones Importantes
• Normativas Locales: Asegúrate de seguir todas las normativas y estándares locales sobre la instalación de pozos a tierra.
• Seguridad: Usa equipos de protección personal y sigue las prácticas de seguridad eléctrica durante la instalación.
• Documentación: Mantén registros detallados de la instalación, incluyendo las mediciones de resistencia y las ubicaciones de los pozos a tierra.

La instalación adecuada de un pozo a tierra es esencial para la seguridad y el funcionamiento eficiente de los sistemas eléctricos, proporcionando una ruta segura para las corrientes de falla y reduciendo el riesgo de descargas eléctricas.