Este documento describe los conceptos fundamentales de la puesta a tierra en instalaciones eléctricas. Explica que la puesta a tierra sirve para desviar corrientes de falla y descargas atmosféricas de forma segura. Detalla los elementos que componen una puesta a tierra como electrodos, líneas de enlace y conductores de protección. También cubre los tipos de puesta a tierra, métodos para reducir la resistencia del suelo, y tratamientos químicos para mejorar la conducción eléctrica del terreno.

1. FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
PUESTA A TIERRA
CÁTEDRA : FUNDAMENTOS DE LA INGENIERÍA
ELÉCTRICA
CATEDRÁTICO : Ing. Hugo Lozano
SEMESTRE : IV
ALUMNOS : - Simeón Pucuhuayla, Franklin
- Zárate Vilchez, miguel
- Pérez de la Cruz Ricardo

2. PUESTA A TIERRA
La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a tierra,
puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra, conexión a tierra, conexión de puesta a tierra,
o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para evitar el paso de
corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos.
La puesta a tierra es una unión de todos los elementos metálicos que, mediante
cables de sección suficiente entre las partes de una instalación y un conjunto de
electrodos, permite la desviación de corrientes de falta o de las descargas de tipo
atmosférico, y consigue que no se pueda dar una diferencia de potencial peligrosa en los
edificios, instalaciones y superficie próxima al terreno.
La toma a tierra es un sistema de protección al usuario de los aparatos
conectados a la red eléctrica. Consiste en una pieza metálica, conocida como pica o
electrodo o jabalina, enterrada en suelo con poca resistencia y si es posible conectada
también a las partes metálicas de la estructura de un edificio. Se conecta y distribuye por
la instalación por medio de un cable de aislante de color verde y amarillo, que debe
acompañar en todas sus derivaciones a los cables de tensión eléctrica, y debe llegar a
través de los enchufes a cualquier aparato que disponga de partes metálicas que no estén
suficientemente separadas de los elementos conductores de su interior.
Cualquier contacto directo o por humedades, en el interior del aparato eléctrico,
que alcance sus partes metálicas con conexión a la toma a tierra encontrará por ella un
camino de poca resistencia, evitando pasar al suelo a través del cuerpo del usuario que
accidentalmente pueda tocar el aparato.
La protección total se consigue con el interruptor diferencial, que provoca la
apertura de las conexiones eléctricas cuando detecta que hay una derivación hacia la
tierra eléctrica en el interior de la instalación eléctrica que controla.
Debe evitarse siempre enchufar un aparato dotado de clavija de enchufe con
toma de tierra en un enchufe que no disponga de ella.
ELEMENTOS QUE FORMAN UNA PUESTA A TIERRA
A los elementos que forman el conjunto de una puesta a tierra los podemos
clasificar de la siguiente forma:
• Tierra: Necesitamos un terreno que será capaz de disipar las energías que
pueda recibir.
• Toma de tierra: Esta es la instalación de conexión a tierra, consta de las
siguientes partes:
- Electrodos o picas (también llamados jabalinas): Partes metálicas enterradas.
- Línea de enlace con tierra: Conductor conectado a los electrodos.
- Bornes de puesta a tierra: conexión entre la línea de enlace y los distintos
conductores de protección.

3. - Conductores de protección: unen los distintos puntos de la instalación con la
línea de enlace.
TIPOS DE PUESTA A TIERRA
-Sistema a tierra de corriente alterna
Es el más común, y que la podemos encontrar en edificios, hogares, producida
por la diferencia de voltaje o corriente
que tienen los circuitos eléctricos que trabajan con este voltaje alterno.
Ejemplos
• Duchas eléctricas.
• Refrigeradores.
• Transformadores.
• Aparatos de Telecomunicaciones
-Sistema a tierra de corriente continua
Esta la encontramos en toda la infinidad de equipos electrónicos que
existen, y de igual forma se produce por la
decencia de voltajes o corrientes en estos circuitos.
Ejemplo
• Tarjetas electrónicas, que existen en computadores, videojuegos, PLC
(Controladores Lógicos Programables),
sistemas HMI (Interfaz Humano Máquina).
-Sistema a tierra electrostática
Este tipo de tierra es muy peculiar debido a que lo encontramos
específicamente en tanques de almacenamiento, transporte o tratamiento, se
produce por la interacción del fluido (cargas Eléctricas + ó -) y con su
contenedor (cargas eléctricas + ó -) por lo general carga (-)
Ejemplo
Tanques para almacenar o tratar crudo, combustibles, gases, sustancias
químicas. El propósito de separar estos tres tipos, es para reducir al mínimo los
daños, tanto físicos como materiales, y con ello las pérdidas económicas, esta
independización de las tierras, se aplican más en el sector industrial, en los
tableros de control que monitorean, supervisan los distintos procesos que
involucran mantener operativa una industria.

4. FINALIDAD DE LAS PUESTAS A TIERRA
Los objetivos principales de las puestas a tierra son:
1. Mantener los potenciales producidos por las corrientes de falla dentro de los límites
de seguridad de modo que las tensiones de paso o de toque no sean peligrosas para los
humanos y/o animales.
2. Hacer que el equipamiento de protección sea más sensible y permita una rápida
derivación de las corrientes defectuosas a tierra.
3. Proporcionar un camino de derivación a tierra de descargas atmosféricas, transitorios
y de sobretensiones internas del sistema.
4. Ofrecer en todo momento y por el tiempo de vida útil del SPAT (±20 años) baja
resistencia eléctrica que permita el paso de las corrientes de falla.
5. Servir de continuidad de pantalla en los sistemas de distribución de líneas telefónicas,
antenas y cables coaxiales.
6. Obtener una resistencia eléctrica de bajo valor para derivar a tierra Fenómenos
Eléctricos Transitorios (FETs.), corrientes de fallas estáticas y parásitas; así como ruido
eléctrico y de radio frecuencia.

5. RESISTIVIDAD DE LOS SUELOS
Se sabe por física elemental que la resistencia R de un conductor alargado y
homogéneo de forma cilíndrica equivale :
R = ρ l/s
R = resistencia en Ω
ρ = resistividad en (Ω-metro)
l = longitud del conductor en metros m
s = sección en metros cuadrados
La resistividad es una medida de la dificultad que la corriente eléctrica
encuentra a su paso en un material determinado, pero igualmente se considera la
facilidad de paso, resultando así el concepto de, Conductividad, que expresado
numéricamente es inverso a la resistividad y se expresa en siemens-metro de modo que:
σ = 1/ρ
La resistividad es una de las magnitudes físicas de mayor amplitud de
variación, como lo prueba el hecho de que la resistividad del polietileno supera a la del
cobre en 23 órdenes de magnitud.
Tabla de tipos de suelos con su respectiva resistividad:
MÉTODOS PARA LA REDUCCIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA
Existen distintos métodos para lograr la reducción de la resistencia
eléctrica, aunque todos ellos presentan un punto de saturación que es conveniente
conocer para evitar diseños antieconómicos. Los métodos para la reducción son los
siguientes:
a)- El aumento del número de electrodos en paralelo
b)- El aumento de la distancia entre ejes de los electrodos

6. c)- El aumento de la longitud de los electrodos.
d)- El aumento del diámetro de los electrodos
e)- El cambio del terreno existente por otro de menor resistividad.
f)- El tratamiento químico electrolítico del terreno.
TRATAMIENTO QUÍMICO DEL SUELO
El tratamiento químico del suelo surge como un medio de mejorar y disminuir la
resistencia eléctrica del SPAT sin necesidad de utilizar gran cantidad de electrodos.
Para elegir el tratamiento químico de un SPAT se deben considerar los siguientes
factores:
-Alto % de reducción inicial
-Facilidad para su aplicación
-Tiempo de vida útil (del tratamiento y de los elementos del SPAT)
-Facilidad en su reactivación
-Estabilidad (mantener la misma resistencia durante varios años)
Las sustancias que se usan para un eficiente tratamiento químico deben tener las
siguientes características:
- Higroscopicidad -Alta capacidad de Gelificación
- No ser corrosivas -Alta conductividad eléctrica
-Químicamente estable en el suelo -No ser tóxico
- Inocuo para la naturaleza