Estima la resistencia eléctrica a tierra (en Ohmios) según el terreno, la geometría de la pica y el arreglo en paralelo (Normas NEC e IEEE 142 / Dwight).
¿Cómo se calcula la Resistencia de una Puesta a Tierra?
La resistencia eléctrica de un sistema de puesta a tierra (SPT) depende fundamentalmente de tres factores: la resistividad del terreno (ρ), las dimensiones geométricas del electrodo (longitud y diámetro) y la interconexión de múltiples picas en paralelo.
Para electrodos verticales o jabalinas, la fórmula más utilizada mundialmente es la Ecuación de Dwight (incorporada en el estándar IEEE 142):
Donde:
• R: Resistencia de puesta a tierra en Ohmios (Ω).
• ρ: Resistividad del suelo en Ohmios-metro (Ω·m).
• L: Longitud enterrada de la pica en metros (m).
• r: Radio del electrodo en metros (r = d / 2).
• ln: Logaritmo natural o neperiano.
Resistividad Típica de Diversos Tipos de Terreno
El terreno es el factor determinante. La siguiente tabla presenta los valores típicos según la norma IEC 60364-5-54 y el código NEC (Art. 250):
| Tipo de Suelo / Composición | Resistividad Promedio (ρ) | Facilidad de Puesta a Tierra |
|---|---|---|
| Tierra vegetal / Humus húmedo | 10 – 50 Ω·m | Excelente (< 5 Ω con 1 pica) |
| Arcilla / Tierra arcillosa húmeda | 50 – 100 Ω·m | Buena (Cumple < 25 Ω fácilmente) |
| Limo / Arena húmeda | 100 – 300 Ω·m | Moderada (Requiere 2 a 3 picas) |
| Arena seca / Gravilla | 300 – 1000 Ω·m | Difícil (Requiere malla o GEM) |
| Roca / Piedra compacta | 1000 – 3000 Ω·m | Muy Difícil (Tratamiento obligatorio) |
| Suelo mejorado con Gel / GEM / Bentonita | 5 – 15 Ω·m | Ideal para zonas críticas |
Picas en Paralelo y la Regla de Separación (S ≥ 2L)
Cuando una sola pica no logra bajar la resistencia por debajo de los 25 Ω exigidos por el código eléctrico (NEC 250.56), se agregan electrodos adicionales en paralelo. Para evitar interferencias en las esferas de dispersión eléctrica:
Regla de Separación Distribuida (S ≥ 2L): La distancia entre dos picas adyacentes debe ser de al menos el doble de su longitud enterrada. Por ejemplo, para jabalinas de 2.40 metros, la separación mínima recomendable es de 4.80 metros.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
¿Cuál es la resistencia máxima permitida para una vivienda o comercio?
El código National Electrical Code (NEC Art. 250) establece que un electrodo simple con resistencia superior a 25 Ohmios debe reforzarse con un electrodo adicional. Para viviendas y comercios se recomienda mantener valores inferiores a 10-15 Ω, mientras que para centros de datos y hospitales se exige menos de 5 Ω.
¿Conviene enterrar más profundo o aumentar el diámetro de la pica?
Aumentar la longitud (L) o profundidad de la pica reduce drásticamente la resistencia porque alcanza capas freáticas y húmedas. En cambio, duplicar el diámetro (d) solo disminuye la resistencia entre un 8% y un 10%.