¿Qué es una toma de tierra y para qué sirve?

¿Qué es una toma de tierra?

Una toma de tierra o puesta a tierra es un sistema de conexión entre los enchufes conectados a una instalación eléctrica y el suelo, que funciona como un camino alternativo por el que puede circular la corriente eléctrica en caso de fallo o derivación.

Esto evita que, en caso de descargas atmosféricas (como rayos) o fugas, la energía no pase a través del cuerpo humano o de los aparatos conectados a la red eléctrica, sino que se canalice al terreno.

Partes de las que se compone 

Una toma de tierra está compuesta por varios elementos esenciales que trabajan en conjunto para garantizar la seguridad eléctrica:

• Electrodos o picas: son los elementos metálicos enterrados en el suelo que permiten la conexión eléctrica con la tierra. Pueden ser barras, placas, tubos o conductores enterrados. Su función es disipar las corrientes de falta o de descarga eléctrica hacia el terreno. Suelen ser de acero recubierto de cobre para mejorar su conductividad y resistencia a la corrosión.
• Línea de enlace con tierra: es el conductor que conecta los electrodos o picas con el borne o punto de puesta a tierra. Su función es trasladar la corriente eléctrica desde las masas de la instalación hasta los electrodos enterrados. Generalmente es un cable desnudo de cobre de sección adecuada, que acompaña a los conductores activos de la instalación.
• Borne o punto de puesta a tierra: es el punto de unión entre la línea de enlace con tierra y los conductores de protección que van a las masas de la instalación eléctrica. Suele ser una barra metálica a la que se conectan todos los conductores de tierra. Permite la desconexión para realizar mediciones o comprobaciones.
• Conductores de protección: son los cables que conectan las partes metálicas de los equipos y las masas de la instalación eléctrica con el borne de puesta a tierra. Permiten desviar las corrientes de fuga o de defecto hacia la toma de tierra. Tienen un aislamiento de color verde-amarillo para identificarlos fácilmente.
• Arquetas o cajas de seccionamiento: permiten acceder a las conexiones para realizar inspecciones y mediciones.
• Grapas y accesorios de unión: aseguran una conexión firme entre los diferentes elementos.

Como ves, toda la instalación eléctrica forma parte de la toma de tierra, por lo que debe estar bien ejecutada desde un principio. 

En caso de viviendas antiguas que necesiten una reforma, o al planificar una obra nueva, es mejor consultar cuánto cuesta la instalación eléctrica de una casa.

¿De qué color es el cable de la toma de tierra? 

El cable de la toma de tierra es bastante fácil de identificar gracias a sus dos colores, el verde y el amarillo. 

Se puede localizar en varios puntos de una instalación eléctrica. El más fácil: los enchufes. Si desmontas uno, verás el cable de la toma de tierra junto con los cables de fase (marrón o negro) y neutro (azul).

También puedes verlo en el cuadro general de distribución, donde se conecta al borne o barra de tierral, así como en las cajas de derivación a lo largo de la instalación. Como en estas se unen varios circuitos, notarás que el cable de tierra une las diferentes partes metálicas y masas.

¿Para qué sirve una toma de tierra?

La función principal del cable de tierra es la de proporcionar seguridad a las personas y proteger a los equipos y aparatos electrónicos.

¿Cómo? Creando una ruta de baja resistencia para desviar las corrientes de fuga o de defecto hacia el suelo, evitando que pasen a través del cuerpo humano o que alcancen a los electrodomésticos.

En las personas, estas descargas eléctricas tienen serios efectos para la salud (incluyendo, en casos extremos, paro cardíaco), mientras que en los aparatos la sobretensión podría dejarlos inutilizables.

Además de proteger contra descargas, la toma de tierra también permite el correcto funcionamiento de los interruptores diferenciales y limita las sobretensiones en la instalación.

Colateralmente, el entorno también se ve salvaguardado por la toma de tierra, ya que se reduce el riesgo de incendios. Esto incluyendo los ocasionados por descargas atmosférica, ya que la toma de tierra también actúa como pararrayos.

¿Cómo funcionan las tomas de tierra?

Antes de conocer el mecanismo de la toma de tierra, es importante tener claro que este cable nunca transporta corriente eléctrica en condiciones normales de funcionamiento, sino únicamente en caso de fallo o derivación, como por ejemplo:

• Si un cable de fase entra en contacto con una carcasa metálica debido a un defecto de aislamiento.
• Si un rayo impacta en la instalación, provocando una sobretensión que puede dañar los equipos.
• Si se produce un fallo de aislamiento entre un cable de fase y una tubería metálica.
• En caso de que un aparato eléctrico presenta una fuga de corriente por un defecto interno.
• Si se produce un contacto indirecto, es decir, una persona toca una parte metálica que accidentalmente se ha puesto en tensión.

En todos estos casos, la toma de tierra desvía la corriente de fuga, que circula el conductor de protección hasta el electrodo, para acabar dispersándose en el terreno. 

Esto hace saltar el interruptor diferencial, interrumpiendo el suministro eléctrico y evitando el paso de corriente por las personas y los equipos.

Si esto sucede de forma repetitiva, es necesario identificar la causa, algo que un profesional puede hacer en poco tiempo. Consulta cuánto cobra un electricista por hora. 

¿Cómo se instala una toma de tierra?

Instalar una toma de tierra (o hacer una puesta a tierra) requiere una serie de pasos muy específicos.

Pero antes de proceder con la instalación de la toma de tierra es importante que el circuito eléctrico correspondiente esté completamente desconectado antes de comenzar los trabajos.

Además, debes delimitar y señalizar adecuadamente el área donde vas a trabajar para evitar que otras personas accedan y puedan sufrir algún accidente.

Y, muy importante, utiliza guantes, calzado y ropa de protección adecuados para este tipo de trabajos eléctricos. 

Una vez aclarado esto, este es el paso a paso que debes seguir para la instalación de la toma de tierra:

1. Paso 1. Prepara el pozo para la instalación: coloca la barra aislante y el soporte a unos 30 cm del suelo, marca la ubicación de la zanja y elige dónde colocar la pica de tierra. Allí, cava una zanja de varios decímetros de profundidad.
2. Paso 2. Instala la pica de tierra: con ayuda de un mazo, clava la pica en la tierra procurando que el centro quede enterrado a 1 metro de profundidad, dejando solo la cabeza visible. Es importante colocar la pica lo más cerca posible de la vivienda.
3. Paso 3. Instala la barra aislante: taladra los agujeros marcados, introduce los tacos para la barra aislante y el soporte, coloca el soporte y atornilla. Luego se hace lo mismo con la barra (esta permite aislar la instalación de la toma de tierra interior de la exterior).
4. Paso 4. Conecta la pica de tierra: coloca un tubo de PVC entre la barra aislante y la pica para medir la longitud necesaria. Una vez hecho corta el tubo, introduce el cable de tierra en el tubo y conéctalo a la barra aislante y a la pica. Pela los extremos y atornilla firmemente. Coloca el tubo en el soporte y fíjalo.
5. Paso 5. Conecta la barra aislante al cuadro eléctrico: taladra un agujero encima de la barra, pela el cable verde-amarillo de la toma de tierra e introdúcelo en la parte superior de la barra. Atornilla de nuevo.

Finalmente, tapa la zanja. ¡Ojo! Un organismo certificado debe comprobar que la resistencia de la instalación es la adecuada.

¿Qué mantenimiento requiere la toma de tierra?

La toma de tierra requiere un mantenimiento periódico para asegurar su correcto funcionamiento, y que incluye no solo medir su resistencia, sino también limpiar la instalación.

Normalmente, los electricistas cualificados siguen estos pasos:

1. Medir la resistencia: lo primero es medir la resistencia de la toma de tierra con un telurómetro. La resistencia debe ser inferior a 37 ohmios en viviendas y 2 ohmios en locales de pública concurrencia. Si la resistencia está fuera de estos valores, hay que proceder a mejorar la toma de tierra yendo al lugar de instalación.
2. Extracción del electrodo y limpieza: se extrae tierra hasta que se vea el electrodo y se limpia bien para eliminar posibles sulfataciones u oxidaciones.
3. Tratamiento del pozo: una vez limpio el electrodo, se aplica un producto químico en el interior del pozo para mejorar la conductividad del terreno. Existen varios productos específicos para este fin, como sales minerales o bentonita.
4. Rellenar el pozo: después del mantenimiento anterior, se rellena el pozo con la misma tierra extraída anteriormente, compactándola bien. Esto asegura un buen contacto entre el electrodo y el terreno.
5. Revisar las conexiones: finalmente, se revisa el estado de las conexiones entre el conductor de protección y el electrodo, asegurándose de que no haya corrosión ni aflojamiento. Si es necesario, se limpian y aprietan las conexiones.

Además del mantenimiento periódico, es aconsejable hacer esta revisión después de una tormenta con caída de rayos en las proximidades, ya que estos pueden dañar o alterar el sistema de puesta a tierra.

Importante: según la normativa vigente, una toma de tierra bien ejecutada y mantenida es un requisito obligatorio en la mayoría de instalaciones eléctricas, por lo que infórmate de cuánto cuesta poner una toma de tierra si no quieres aventurarte a hacerlo tú mismo. 

¿Qué debe estar conectado a la toma de tierra?