El pozo a tierra, también conocido como sistema de puesta a tierra, es una parte esencial de cualquier instalación eléctrica. Garantizar su correcto funcionamiento es crucial para la seguridad de las personas y la integridad de los equipos eléctricos. En este artículo, exploraremos en detalle qué es un pozo a tierra, por qué es importante, los tipos disponibles, cómo funciona, qué necesitas para hacerlo y con qué frecuencia se debe realizar su mantenimiento. No importa si es un pozo a tierra para una vivienda, edificio, oficina, estación electrica, etc. Todos los detalles obedecerán a lo detallado en la Norma Eléctrica Peruana en su seccion 060.
¿Qué es un Pozo a Tierra?
Un pozo a tierra es un sistema diseñado para disipar la corriente eléctrica excesiva de manera segura en la tierra. Consiste en una serie de electrodos y conductores que están enterrados en el suelo y conectados a las partes metálicas de una instalación eléctrica. Su principal función es proporcionar un camino de baja resistencia para la corriente eléctrica en caso de un cortocircuito o una sobrecarga, evitando así daños a los equipos y protegiendo a las personas de descargas eléctricas peligrosas.
Para que sirve un pozo a tierra
Un pozo a tierra, también conocido como sistema de puesta a tierra o sistema de puesta a tierra eléctrica, es una instalación eléctrica fundamental utilizada en aplicaciones de seguridad eléctrica y sistemas de distribución de energía eléctrica. Su propósito principal es proporcionar una vía segura para que la corriente eléctrica fluya hacia la tierra en caso de una falla o sobrecarga en un sistema eléctrico.
¿Cuándo se debe instalar un pozo en una instalación eléctrica?
La instalación de un pozo a tierra es un requisito fundamental en prácticamente todas las instalaciones eléctricas para garantizar la seguridad, la confiabilidad y el funcionamiento adecuado de los sistemas eléctricos. La falta de un sistema de puesta a tierra efectivo puede exponer a las personas y los equipos a riesgos eléctricos graves, por lo que es esencial cumplir con las regulaciones y estándares aplicables en cada región.
¿Cuántos ohmios debe tener un pozo a tierra en Perú?
Según el Código Nacional de Electricidad, en la sección 060-712 se establece que la resistencia de un pozo a tierra no debe exceder los 25 ohmios. En caso de que, por alguna razón, no sea posible alcanzar dicha resistencia despues de la instalación o mantenimiento, será necesario instalar un electrodo adicional a una distancia de 2 metros o equivalente a la longitud del electrodo original.
Importancia de un sistema de puesta a tierra
- Seguridad: Uno de los aspectos más críticos del pozo a tierra es su papel en la seguridad. Proporciona un camino seguro para la corriente eléctrica, lo que reduce el riesgo de choques eléctricos y protege a las personas y equipos.
- Protección de Equipos: Los equipos y dispositivos eléctricos pueden verse afectados por sobretensiones y cortocircuitos. Un pozo a tierra eficiente disipa estas corrientes no deseadas, prolongando la vida útil de los equipos y reduciendo los costos de reparación y reemplazo.
- Cumplimiento con la Normativa: En muchos lugares, la instalación de un sistema de puesta a tierra debe cumplir con normativas específicas, como la Norma Eléctrica Peruana, para garantizar la seguridad eléctrica en edificios, industrias y hogares.
Tipos de Pozos a Tierra
Existen varios tipos de pozos a tierra, incluyendo:
- Pozo de Varilla: Este tipo utiliza varillas metálicas enterradas en el suelo y se utiliza en instalaciones de menor tamaño.
- Pozo de Malla: Se emplea en instalaciones más grandes y utiliza una malla de conductores enterrados para proporcionar una mayor área de disipación de corriente.
- Pozo Químico: En algunos casos, donde la resistividad del suelo es alta, se utilizan productos químicos para mejorar la conductividad del suelo y permitir una mejor disipación de corriente.
Tipos de pozo de varilla
Pozo a Tierra Vertical
El pozo a tierra vertical, también conocido como electrodo vertical, se caracteriza por su instalación de manera vertical en el suelo, generalmente mediante una varilla o tubería de metal. Este tipo de pozo a tierra es ideal cuando el espacio es limitado o cuando las capas superficiales del suelo tienen una resistividad alta. La eficacia de un pozo a tierra vertical depende en gran medida de la resistividad del suelo y de su profundidad de instalación, asegurando así una adecuada disipación de corriente eléctrica y protección en instalaciones comerciales e industriales.
Pozo a Tierra Horizontal
En contraste, el pozo a tierra horizontal, también llamado electrodo horizontal o cama de tierra, se extiende en posición horizontal en una trinchera excavada en el suelo. Este tipo de pozo a tierra es preferido cuando hay suficiente espacio disponible y se utiliza en suelos con resistividad baja o moderada. La eficacia del pozo a tierra horizontal depende de la longitud total de los conductores enterrados y de la resistividad del suelo en el área específica, brindando una disipación eficiente de la corriente eléctrica y protección en una variedad de instalaciones eléctricas.
- Pozos a Tierra Tipo Placa: Eficiencia en Espacios Reducidos.
- Procedimiento Para Realizar Una Soldadura Exotérmica.
Funcionamiento de un Pozo a Tierra
El funcionamiento de un pozo a tierra es sencillo pero crucial. Cuando se produce una sobrecarga o un cortocircuito en un sistema eléctrico, la corriente fluye hacia la tierra a través de los electrodos y conductores del pozo a tierra en lugar de circular a través de los circuitos eléctricos o afectar a las personas. Esto evita daños en los equipos y garantiza la seguridad.
Como hacer un pozo a tierra
Ahora que tienes una comprensión del concepto de puesta a tierra, pasaremos a los detalles prácticos de cómo llevarlo a cabo. Comenzaremos por los materiales y equipos necesarios y, posteriormente, te guiaremos a través del procedimiento completo. Te invitamos a quedarte con nosotros hasta el final para obtener toda la información que necesitas.
¿Qué componentes y materiales necesitas?
Hacer un pozo a tierra correctamente requiere de algunos elementos esenciales. A continuación les brindamos la lista de materiales para instalar un pozo a tierra:
- Electrodos: La varilla copperweld es un componente clave de un sistema de puesta a tierra utilizado en instalaciones eléctricas para proporcionar una vía segura para la dispersión de corriente eléctrica hacia la tierra.
- Cable desnudo: Un cable desnudo en espiral cumple una función importante en la dispersión de corriente eléctrica hacia la tierra y puede tener varios propósitos específicos como: Aumento de superficie de contacto, mejora de conductividad, reducción de la resistencia de tierra, aumento de durabilidad y uso en terrenos rocosos.
- Bentonita: La bentonita es un material utilizado en la construcción para mejorar la conductividad eléctrica y la eficacia del sistema de puesta a tierra. Su principal misión es reducir la resistividad del suelo en torno a los electrodos de tierra, lo que facilita la disipación de la corriente eléctrica hacia la tierra.
- Abrazaderas y Conectores: Se utilizan abrazaderas y conectores adecuados para garantizar una conexión sólida y segura entre los cables de conexión y los electrodos de tierra. Estos elementos deben ser resistentes a la corrosión y capaces de soportar las condiciones ambientales.
- Aditivos Químicos: En algunas ocasiones el terreno requiere de aditivos de apoyo con los cuales reducirán la resistencia del pozo. En Perú existen algunos conocidos como Thorgel o Tierra Gel.
- Tierra de Chacra: En ocasiones, cuando el terreno es excesivamente rocoso, se vuelve necesario reemplazarlo con tierra, y en este contexto, la tierra de chacra emerge como la opción más adecuada. Puedes adquirirla en cualquier establecimiento que venda productos de jardinería o construcción, dependiendo de la disponibilidad local..
- La caja de registro: también conocida como caja de inspección o caja de pozo a tierra, es un componente importante en un sistema de puesta a tierra. Su función principal es proporcionar un punto de acceso seguro y protegido para realizar pruebas, inspecciones y mantenimiento en el sistema de puesta a tierra, así como proteger los componentes de daños externos y condiciones ambientales adversas.
- Las pegatinas de señalización para pozos a tierra: Son etiquetas o adhesivos que se utilizan para identificar y señalizar la presencia de un pozo a tierra en una instalación eléctrica. Estas pegatinas son importantes para la seguridad y la identificación adecuada de los componentes eléctricos.
- Cemento Conductivo: El uso de cemento conductivo es una práctica que se utiliza en algunas situaciones para mejorar la conductividad eléctrica del suelo circundante al electrodo de tierra y, por lo tanto, aumentar la eficacia del sistema de puesta a tierra. El cemento conductivo es un material que combina propiedades conductoras de electricidad con las características del cemento o concreto.
- Telurómetro: Es un dispositivo de medición utilizado para determinar la resistencia eléctrica del suelo en un lugar específico.
¿Qué material y diámetro de electrodo debo instalar?
La elección del material y el diámetro del electrodo de pozo a tierra depende de varios factores, incluyendo las condiciones del suelo, la capacidad de corriente necesaria y las normativas locales y nacionales. Aquí hay algunas pautas generales:
Material del Electrodo
- Cobre: Las varillas o placas de cobre son una opción común debido a la alta conductividad eléctrica del cobre. Son efectivas en suelos con buena conductividad eléctrica y resistividad relativamente baja. La norma eléctrica peruana exige que sea este el material a utilizar.
- Grafito: Los electrodos de grafito son una alternativa más económica al cobre y son adecuados para suelos que no sean altamente resistivos.
- Acero Galvanizado: Las varillas o placas de acero galvanizado también se utilizan en algunos casos. Si bien no son tan conductivas como el cobre, pueden ser una opción adecuada en suelos con resistividad moderada.
- Electrodos Químicos: En suelos con una resistividad muy alta, es posible que se requieran electrodos químicos tratados con productos químicos conductores para mejorar la conductividad del suelo.
Diámetro del Electrodo
El diámetro del electrodo puede variar según las necesidades específicas de la instalación y las normativas aplicables. En general, los diámetros comunes para las varillas de cobre son de 5/8 de pulgada (16 mm) o 3/4 de pulgada (19 mm). Para las placas de cobre, el espesor típico es de 1/4 de pulgada (6 mm) o más.
Es importante realizar un estudio de suelos en el sitio de instalación para determinar la resistividad del suelo y así seleccionar el tipo y tamaño de electrodo adecuados. Un ingeniero eléctrico con experiencia en sistemas de puesta a tierra puede realizar esta evaluación y proporcionar recomendaciones específicas para tu caso.
Además, las normativas locales y nacionales pueden especificar requisitos específicos para el tamaño y tipo de electrodos de puesta a tierra. Asegúrate de consultar estas regulaciones antes de realizar la instalación del pozo a tierra para garantizar el cumplimiento normativo y la seguridad eléctrica de la instalación.
¿Dónde es la mejor ubicación de un pozo a tierra?
La ubicacion de un pozo a tierra es crucial para su eficacia. Idealmente, debe estar cerca del punto de entrada de la alimentación eléctrica a una instalación, como en el punto donde el cable de servicio ingresa al edificio. Esto asegura que cualquier corriente excedente sea rápidamente desviada a la tierra antes de ingresar al sistema eléctrico de la estructura. Además, la ubicación debe ser accesible y estar claramente marcada para facilitar el mantenimiento y las pruebas periódicas.
En instalaciones más grandes o complejas, como plantas industriales, subestaciones o parques solares, se pueden requerir múltiples puntos de puesta a tierra estratégicamente ubicados para garantizar la disipación eficaz de corriente y reducir el riesgo de daños a equipos y personas. En todos los casos, la ubicación debe cumplir con las normativas y regulaciones locales, y es aconsejable que sea diseñada o evaluada por un ingeniero eléctrico calificado para garantizar su conformidad y seguridad.
¿Dónde no ubicar el pozo?
No se debe ubicar un pozo a tierra en lugares donde pueda estar expuesto a daños físicos o vibraciones constantes, como debajo de vías de tráfico vehicular o zonas de construcción activa. También es importante evitar la ubicación de un pozo a tierra cerca de áreas que puedan inundarse con frecuencia, ya que la acumulación de agua en el pozo podría comprometer su eficacia. Además, no se debe instalar cerca de áreas de cultivo o agricultura donde puedan aplicarse pesticidas o herbicidas, ya que estos productos químicos podrían afectar negativamente la calidad de la tierra y la conductividad eléctrica del suelo.
Profundidad de un pozo a tierra
La profundidad mínima requerida suele estar especificada en las normativas eléctricas locales o nacionales. En muchos lugares, se requiere que los electrodos de tierra se entierren a una profundidad mínima de 2.4 metros (8 pies) o más. Esto se hace para asegurarse de que el electrodo esté en contacto con capas de suelo que tengan una resistividad adecuada para disipar la corriente eléctrica de manera efectiva. La mejor referencia para la profundidad de el pozo es que debe de tener 30 cm adicionales al largo del electrodo a instalar.
¿El pozo debe llevar sal industrial?
La sal puede aumentar la conductividad eléctrica del suelo debido a su capacidad para disociarse en iones cargados en presencia de agua. Si bien esto puede parecer beneficioso para un sistema de puesta a tierra, la sal puede provocar problemas, como la corrosión acelerada de los electrodos de metal y otros componentes del sistema.
En lugar de utilizar sal , se prefiere utilizar materiales diseñados específicamente para mejorar la conductividad eléctrica, como la bentonita. La bentonita es un material no corrosivo que se mezcla con el suelo para reducir su resistividad y mejorar la eficacia del sistema de puesta a tierra sin causar daños a los componentes.
En resumen, la sal no se utiliza en la construcción y no tiene una misión específica en este contexto.
¿Qué cantidad de tierra de chacra necesito?
La cantidad de tierra de chacra a utilizar varía según la cantidad de material residual presente en el terreno. Sin embargo, podemos proporcionarte una estimación aproximada con medidas de pozo a tierra típico de 1 metro de ancho, 1 metro de largo y 2.5 metros de profundidad, que requiere aproximadamente 3 metros cúbicos de tierra de chacra compactada.
¿Es lo mismo un pozo de puesta a tierra que clavar una pica el suelo?
Un pozo a tierra y clavar una pica en el suelo no son lo mismo. Un pozo a tierra es un sistema más elaborado y profundo que implica excavar un agujero en el suelo y colocar un electrodo en su interior, mientras que una pica a tierra es una barra o varilla metálica que se clava verticalmente en el suelo sin necesidad de excavación profunda. Los pozos a tierra son adecuados para instalaciones eléctricas más grandes y requieren una mayor dispersión de la corriente eléctrica, mientras que las picas a tierra son más simples y superficiales, ideales para aplicaciones más pequeñas o donde la profundidad no es crítica. La elección entre uno u otro depende de las necesidades específicas de la instalación eléctrica y las condiciones del suelo.
¿Cuál es el procedimiento para hacer un pozo a tierra?
La instalación es un procedimiento que debe ser realizado por profesionales calificados y siguiendo las regulaciones y normativas eléctricas locales y nacionales. Aquí te proporciono un procedimiento general para la instalación, pero es importante destacar que los detalles específicos pueden variar según las circunstancias y las regulaciones aplicables. Siempre consulta con un ingeniero eléctrico con experiencia antes de iniciar cualquier proyecto de este tipo.
Planificación y Diseño
Realiza una evaluación del sitio para determinar la ubicación óptima, teniendo en cuenta las condiciones del suelo, las regulaciones locales y nacionales, y la proximidad a la fuente de alimentación eléctrica.
Realiza un estudio de suelos en el sitio para determinar la resistividad del suelo y seleccionar el tipo y tamaño adecuados de electrodo de tierra.
Selección de Materiales y Equipos
Adquiere los materiales necesarios, que pueden incluir electrodos de tierra (varillas de cobre, placas de cobre, etc.), cables de conexión, tierra conductiva (como bentonita, si es necesario), abrazaderas, conectores y cualquier equipo de protección personal requerido.
Preparación del Sitio
Excava un hoyo en el lugar seleccionado de acuerdo con las dimensiones y la profundidad determinadas en el diseño. La profundidad mínima suele ser de 2.4 metros (8 pies) o más, pero esto puede variar según las regulaciones locales.
Limpia el hoyo de escombros y asegúrate de que esté libre de obstrucciones y en especial rocas.
Instalación del Electrodo
Instala el electrodo de tierra en el hoyo de acuerdo con las especificaciones del diseño. Asegúrate de que esté enterrado a la profundidad adecuada y siguiendo las recomendaciones del estudio de suelos.
Conecta los cables de conexión al electrodo de tierra utilizando abrazaderas y conectores adecuados. Asegúrate de que las conexiones sean sólidas y seguras.
Mezcla de Tierra Conductiva (si es necesario)
Si se requiere, mezcla tierra conductiva, como bentonita en polvo, con agua para crear una pasta conductora. Aplica esta pasta alrededor del electrodo de tierra para mejorar la conductividad eléctrica en el área.
Conexión al Sistema Eléctrico
Conecta los cables de conexión del electrodo de tierra al sistema eléctrico, asegurándote de seguir las pautas de seguridad y las regulaciones locales.
Pruebas y Mediciones
Realiza pruebas de resistencia de tierra utilizando un medidor de resistencia de tierra para verificar que el sistema cumpla con los requisitos de seguridad eléctrica. Asegúrate de documentar los resultados de las pruebas.
Mantenimiento y Certificación
Establece un programa de mantenimiento periódico, que generalmente se debe realizar anualmente, de acuerdo con las normativas eléctricas. El mantenimiento debe ser realizado por un ingeniero eléctrico certificado.
Certificación y Cumplimiento Normativo
Asegúrate de que todo el trabajo realizado cumpla con las regulaciones eléctricas locales y nacionales. Obtén la certificación de conformidad según sea necesario.
Registro y Documentación
Lleva un registro detallado de la instalación, las pruebas y el mantenimiento del pozo a tierra para mantener un historial completo de la seguridad eléctrica de la instalación.
Mantenimiento del Pozo a Tierra
El mantenimiento periódico es fundamental para asegurar su eficacia y cumplir con los estándares de seguridad. Según la Norma Eléctrica Peruana, este mantenimiento debe realizarse anualmente y debe ser certificado por un ingeniero eléctrico registrado. El proceso de mantenimiento incluye:
- Inspección Visual: Se debe realizar una inspección visual de los electrodos, conductores y conexiones para detectar posibles daños, corrosión o deterioro.
- Medición de Resistencia: Utilizando un medidor de resistencia, se verifica que la resistencia del pozo a tierra no exceda el límite establecido por la normativa peruana, que es de 25 ohmios.
- Limpieza y Reparación: Si se detectan problemas durante la inspección, se deben llevar a cabo las reparaciones necesarias y limpiar los electrodos y conexiones para garantizar un buen contacto eléctrico.
- Certificación: Una vez completado el mantenimiento, el ingeniero eléctrico debe emitir un certificado que confirme que el pozo a tierra cumple con los requisitos de la normativa.
¿Cuánto tiempo dura un pozo a tierra?
Se espera que un pozo bien diseñado y mantenido tenga una vida útil de varias décadas. Sin embargo, es importante realizar un seguimiento y mantenimiento regular para asegurarse de que el sistema de puesta a tierra continúe funcionando de manera efectiva a lo largo del tiempo. La frecuencia del mantenimiento puede variar según las regulaciones locales y las condiciones ambientales, pero suele recomendarse al menos una vez al año, y debe ser realizado por un ingeniero eléctrico certificado.
El indicador más fiable para determinar cuándo es necesario reemplazar todos los componentes de un pozo a tierra es cuando, a pesar de haberse añadido aditivos químicos, no se logra alcanzar la resistencia eléctrica necesaria para un funcionamiento adecuado.
¿Cuánto dura el certificado de pozo a tierra?
Aunque el periodo de validez del certificado se especifica en el documento, es importante tener en cuenta que la norma eléctrica peruana exige que dicho certificado sea emitido después de cada mantenimiento obligatorio realizado anualmente
¿Qué factores afectan la resistividad del suelo y por qué es relevante?
La resistividad del suelo está influenciada por varios factores, incluyendo la humedad, el contenido mineral, la temperatura y la compactación. Esta resistividad es relevante en la instalación porque determina la facilidad con la que el suelo puede conducir la corriente eléctrica hacia la tierra. Un suelo con alta resistividad dificulta la disipación segura de corrientes eléctricas, lo que puede aumentar los riesgos de daños a equipos, sobretensiones y descargas eléctricas peligrosas. Por lo tanto, la resistividad del suelo es un factor crítico a considerar al diseñar y ubicar un pozo a tierra para garantizar su efectividad en la protección eléctrica.
¿Cuál es el costo de la instalación de un pozo a tierra en Perú en el 2023?
El costo típico de la instalación puede variar significativamente según diversos factores, como la ubicación geográfica, el tipo de suelo, la profundidad requerida, el tamaño de la instalación eléctrica y otros aspectos específicos del proyecto. Además, los precios pueden fluctuar con el tiempo debido a cambios en el costo de los materiales y la mano de obra. En condiciones favorables de suelo, el costo aproximado de instalación podría rondar los 1500 soles. Sin embargo, es importante tener en cuenta que durante la ejecución de la obra, pueden surgir desafíos adicionales que impacten el costo final de la instalación.
¿Cuál es el costo del mantenimiento de una puesta a tierra en Perú el 2023?
En general, un mantenimiento de pozo a tierra puede oscilar entre 250 y 300 soles peruanos o más, dependiendo de la magnitud de la inspección y las eventuales reparaciones o mejoras necesarias para garantizar su operatividad.
¿Diferencias entre puesta a tierra tradicional y con cemento conductivo?
| CUADRO COMPARATIVO ENTRE POZO A TIERRA TRADICIONAL Y POZO A TIERRA CON CEMENTO CONDUCTIVO | ||
| Pozo tradicional | Pozo con cemento conductivo | |
| Material en la base del pozo | Generalmente se utiliza una mezcla de arena y sal en la base del pozo para mejorar la conductividad del suelo. Esta mezcla se humedece para facilitar la disipación de la corriente eléctrica. | Se utiliza cemento especialmente formulado y enriquecido con sustancias conductoras. Este tipo de cemento es inherentemente más conductivo que la mezcla de arena y sal utilizada en los pozos a tierra tradicionales. |
| Conductividad eléctrica | La conductividad del suelo en un pozo tradicional depende en gran medida de la mezcla de arena y sal y de la humedad presente en el suelo. Puede variar significativamente según las condiciones ambientales | El cemento conductivo tiene una conductividad eléctrica más predecible y constante en comparación con las mezclas de arena y sal. Esto asegura una mejor disipación de la corriente eléctrica y mayor estabilidad en diversas condiciones |
| Resistencia a la corrosión | Con el tiempo, la mezcla de arena y sal en un pozo tradicional puede ser propensa a la corrosión y desgaste, lo que puede afectar su eficacia a lo largo del tiempo. | El cemento conductivo suele ser más resistente a la corrosión, lo que prolonga la vida útil del sistema de puesta a tierra y garantiza su eficacia a largo plazo. |
| Instalación y mantenimiento | La instalación de un pozo tradicional es generalmente más sencilla y económica en comparación con un pozo con cemento conductivo. Sin embargo, requiere un mayor mantenimiento y pruebas periódicas para garantizar su efectividad. | La instalación de un pozo a tierra con cemento conductivo puede ser más costosa y técnica, pero requiere menos mantenimiento a lo largo del tiempo debido a la durabilidad del cemento conductivo. |
Conclusión
En resumen, un pozo a tierra es una parte esencial de cualquier sistema eléctrico. Su correcto funcionamiento y mantenimiento son cruciales para la seguridad de las personas y la integridad de los equipos. En Perú, es fundamental cumplir con la Norma Eléctrica Peruana, que establece una resistencia máxima de 25 ohmios y requiere un mantenimiento anual certificado por un ingeniero eléctrico registrado. Al comprender su importancia, los tipos disponibles, cómo funciona, qué necesitas para hacerlo y cómo mantenerlo, puedes garantizar un sistema de puesta a tierra eficiente y seguro en tu instalación eléctrica.
Recuerda que la seguridad eléctrica es un tema serio, y siempre es recomendable buscar la asesoría de expertos en electricidad para garantizar la implementación y el mantenimiento adecuados de un pozo a tierra.
Si estás interesado en obtener más información sobre sistemas de puesta a tierra o necesitas asistencia en su instalación o mantenimiento, no dudes en contactar a técnico electricista con experiencia en tu área.
Los que buscan información sobre «pozo a tierra para una vivienda» también buscan:
Como Pasar La Inspección de Defensa Civil ITSE
Soldadura Exotérmica: Ventajas, Aplicaciones y Pasos Fundamentales
¿Cómo detectar un cortocircuito en una casa?
