Un sistema de puesta a tierra que se ve bien en el plano puede no funcionar en campo: electrodos corroídos, conexiones flojas, terreno seco o una ampliación de planta que nadie integró a la red. La única forma de saberlo es medir. Sin embargo, el valor que aparece en un reporte depende mucho del método elegido y de cómo se hizo la medición. Esta guía resume los métodos más usados, cuándo aplica cada uno y qué piden las normas mexicanas NOM-022-STPS-2015 y NOM-001-SEDE-2012.
Resistencia de tierra y resistividad del suelo: no son lo mismo
La resistencia de puesta a tierra (en ohms) es la oposición que presenta un electrodo o una malla a la corriente que fluye hacia la tierra. Es lo que se verifica en mantenimiento y lo que piden las normas.
La resistividad del suelo (en ohm-metro) es una propiedad del terreno. Se mide antes de diseñar o ampliar un sistema de tierras, porque determina cuántos electrodos, de qué longitud y con qué separación se necesitan. La guía de referencia para ambas mediciones es IEEE 81, y el diseño de mallas de subestaciones se basa en IEEE 80.
Caída de potencial (3 polos)
Es el método clásico. Se inyecta corriente entre el electrodo bajo prueba (E) y un electrodo auxiliar de corriente (C) colocado lejos; un electrodo de potencial (P) se coloca entre ambos y se mide el voltaje. La resistencia es V/I.
- El electrodo C debe estar fuera de la zona de influencia del sistema medido: a una distancia de varias veces su dimensión mayor. Para una varilla aislada esto son decenas de metros; para una malla grande, puede ser de cientos.
- En suelo homogéneo, el valor correcto se obtiene con P a aproximadamente el 62 % de la distancia E–C (la conocida “regla del 62 %”).
- Para validar, mueva P hacia adelante y hacia atrás (por ejemplo, al 52 % y al 72 %). Si las lecturas son similares, hay meseta y la medición es válida. Si no, C está demasiado cerca.
Requiere desconectar el electrodo del sistema (o usar el método selectivo) para no medir las trayectorias en paralelo.
Método de 4 polos y método selectivo
En la configuración de 4 polos se usa un cable independiente para la corriente y otro para el potencial en el electrodo bajo prueba, lo que elimina la resistencia de los cables de prueba. Es la opción preferida cuando se esperan valores bajos (mallas de subestación, sistemas de varios electrodos) o se usan cables largos.
El método selectivo combina la caída de potencial con una pinza de corriente alrededor del conductor del electrodo. El equipo mide solo la corriente que entra por ese electrodo, así que se puede medir sin desconectarlo del resto del sistema. Ahorra tiempo y reduce el riesgo de dejar una instalación sin tierra durante la prueba.
Método de pinza (sin estacas)
Un medidor de pinza induce un voltaje en el conductor de tierra y mide la corriente resultante. Es rápido y no necesita electrodos auxiliares, pero tiene condiciones claras:
- Solo funciona si existe un lazo: el electrodo medido debe estar en paralelo con otros electrodos a través de la tierra (por ejemplo, postes de una línea con neutro multiaterrizado o varios electrodos interconectados).
- La lectura es la resistencia del lazo completo: la del electrodo bajo prueba en serie con el paralelo de todos los demás. Con muchos electrodos en paralelo se aproxima a la del electrodo bajo prueba.
- No sirve en un electrodo aislado ni en una malla única. Si el lazo se cierra por una conexión metálica (por ejemplo, el blindaje de un cable o la estructura del edificio), el valor saldrá engañosamente bajo.
Es excelente para mantenimiento rutinario de muchos puntos y para detectar conexiones abiertas; no reemplaza la caída de potencial para aceptación de un sistema nuevo.
Resistividad del suelo por el método Wenner
Se clavan cuatro electrodos en línea, separados una distancia igual a. Se inyecta corriente por los extremos y se mide el voltaje entre los centrales. Si la profundidad de los electrodos es pequeña comparada con a, la resistividad aparente es ρ = 2πaR.
- Repita la medición con varias separaciones: separaciones mayores representan capas más profundas del terreno.
- Mida en al menos dos direcciones perpendiculares para detectar terreno no homogéneo.
- Evite tuberías, cercas metálicas y conductores enterrados paralelos a la línea de medición.
Con esos datos se construye un modelo de suelo (por ejemplo, de dos capas) que alimenta el diseño de la malla.
Qué piden las normas en México
NOM-022-STPS-2015
Aplica en centros de trabajo donde se almacenan, manejan o transportan sustancias inflamables o explosivas, y donde los procesos pueden generar o acumular electricidad estática. Exige sistemas de puesta a tierra y, cuando corresponde, de protección contra descargas atmosféricas, y que se midan la resistencia de la red de tierras y la continuidad eléctrica en los puntos de unión al menos cada 12 meses, con registro de los resultados. La norma establece valores máximos de referencia: 25 Ω para la red de puesta a tierra y 10 Ω para el sistema de pararrayos. Su cumplimiento se revisa en inspecciones de la STPS.
NOM-001-SEDE-2012
Es la norma de instalaciones eléctricas (utilización), cuya verificación realizan las Unidades de Verificación de Instalaciones Eléctricas (UVIE). Su artículo 250 regula la puesta a tierra y la unión. Para un electrodo único de varilla, tubo o placa, si su resistencia a tierra no es de 25 Ω o menos, debe complementarse con un electrodo adicional. Para subestaciones y otros casos aplican requisitos específicos; consulte la edición vigente y el criterio de su unidad de verificación.
Lista de verificación para la medición
| Situación | Método recomendado |
|---|---|
| Varilla o pequeño sistema, aceptación o diagnóstico | Caída de potencial (3 polos) con verificación de meseta |
| Malla de subestación o valores esperados bajos | 4 polos, cables largos, verificación de meseta |
| Medición sin desconectar el electrodo | Selectivo (estacas + pinza) |
| Muchos puntos en sistema multiaterrizado | Pinza sin estacas |
| Diseño o ampliación del sistema | Resistividad Wenner a varias separaciones y direcciones |
- Equipo calibrado, con certificado vigente.
- Croquis con la ubicación de electrodos auxiliares y distancias.
- Condiciones del terreno y del clima registradas.
- Personal calificado, con bloqueo y etiquetado (LOTO) y medición previa de corriente en el conductor de tierra antes de desconectarlo.
Preguntas frecuentes
¿Con qué frecuencia debo medir la resistencia de tierra?
Si su centro de trabajo está dentro del alcance de la NOM-022-STPS-2015, al menos una vez cada 12 meses. Fuera de ese alcance, una revisión anual es práctica común, además de después de modificaciones, ampliaciones o descargas atmosféricas.
¿Por qué cambió mi lectura entre temporada de lluvias y de secas?
La resistividad del suelo depende mucho de la humedad y la temperatura. Muchos ingenieros prefieren medir en temporada seca porque representa el caso más desfavorable.
¿Puedo usar solo un medidor de pinza para cumplir la NOM?
Depende del sistema. En un electrodo aislado o una malla única la pinza no da un valor válido. Elija el método según la configuración y documéntelo en el reporte.
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