Puesta a tierra de una vivienda según la ITC-BT-18: electrodos, secciones y resistencia

La ITC-BT-18 (p.119 del texto consolidado del RD 842/2002) la define sin ambigüedad: la puesta a tierra es la “unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección alguna” de una parte del circuito o de una parte conductora mediante una toma de tierra con electrodos enterrados en el suelo. Su objeto es triple: limitar la tensión que puedan presentar las masas metálicas respecto a tierra, asegurar la actuación de las protecciones, y eliminar o disminuir el riesgo de una avería en el material eléctrico.

En una vivienda, la tierra trabaja en pareja con el interruptor diferencial: cuando un electrodoméstico deriva corriente a su carcasa, la tierra le da un camino de retorno y el diferencial detecta la fuga y corta en milisegundos. Sin tierra, la carcasa queda en tensión esperando a que alguien la toque; sin diferencial, la fuga circula indefinidamente. El papel del diferencial en el cuadro está desarrollado en el artículo del esquema unifilar de vivienda.

La Figura 1 de la ITC-BT-18 descompone el circuito de tierra en elementos con nombre propio, de abajo arriba:

• Toma de tierra — los electrodos enterrados en el terreno.
• Conductor de tierra — la línea de enlace entre el electrodo y el borne principal.
• Borne principal de tierra — el punto de reunión: a él se unen los conductores de tierra, los de protección, los de unión equipotencial principal y, si los hay, los de tierra funcional. Sobre él debe preverse un dispositivo de medida desmontable con útil, mecánicamente seguro, para poder medir la resistencia de la toma.
• Conductores de protección — el hilo verde-amarillo que acompaña a fase y neutro hasta cada punto de la vivienda y une las masas al conductor de tierra.
• Conductores de equipotencialidad — los que unen entre sí los elementos conductores accesibles (tuberías metálicas, estructuras) para que no haya diferencias de potencial entre ellos.

Como electrodos, la norma admite (apdo. 3.1):

• barras y tubos (las “picas” habituales),
• pletinas y conductores desnudos,
• placas,
• anillos o mallas metálicas combinando los anteriores,
• armaduras de hormigón enterradas (excepto las pretensadas),
• otras estructuras enterradas que se demuestre que son apropiadas.

Los conductores de cobre usados como electrodo serán de construcción y resistencia eléctrica según la clase 2 de la norma UNE 21.022. La profundidad de enterramiento nunca será inferior a 0,50 m, y debe elegirse de forma que la pérdida de humedad del suelo, el hielo u otros efectos climáticos no aumenten la resistencia de la toma por encima del valor previsto.

Prohibición expresa que conviene subrayar: las canalizaciones metálicas de otros servicios (agua, líquidos o gases inflamables, calefacción central) no deben utilizarse como tomas de tierra por razones de seguridad.

Para el conductor de tierra enterrado, la Tabla 1 de la ITC-BT-18 fija secciones mínimas convencionales según su protección:

La protección contra la corrosión puede obtenerse mediante una envolvente. La sección nunca será inferior a la mínima exigida para los conductores de protección.

El conductor de protección de cada circuito se dimensiona en función de la fase a la que acompaña:

En una vivienda todos los circuitos interiores usan fases de 16 mm² o menos, así que la regla práctica es simple: la tierra lleva la misma sección que la fase — 2×1,5+TT 1,5 mm² en alumbrado, 2×2,5+TT 2,5 mm² en tomas, y así con cada circuito de la Tabla 1 de la ITC-BT-25. Si el conductor de protección no forma parte de la canalización de alimentación, será de cobre de al menos 2,5 mm² con protección mecánica o 4 mm² sin ella. Y una regla de seguridad absoluta: ningún aparato deberá ser intercalado en el conductor de protección — ni fusibles, ni interruptores, nada que pueda abrirlo.

El conductor principal de equipotencialidad —el que une al borne de tierra las tuberías metálicas de agua, gas o calefacción— debe tener una sección no inferior a la mitad del conductor de protección de sección mayor de la instalación, con un mínimo de 6 mm²; puede reducirse a 2,5 mm² si es de cobre. Si un conductor suplementario de equipotencialidad une una masa a un elemento conductor, su sección no será inferior a la mitad de la del conductor de protección unido a esa masa. Es la razón del latiguillo verde-amarillo que une las tuberías bajo el lavabo de un baño: garantizar que ningún elemento metálico accesible pueda quedar a un potencial distinto del resto.

La ITC-BT-18 (apdo. 9) no fija “X ohmios”: fija un resultado. El electrodo se dimensionará de forma que la resistencia de tierra, en cualquier circunstancia previsible, no dé lugar a tensiones de contacto superiores a 24 V en local o emplazamiento conductor y 50 V en los demás casos. Para estimarla, la norma da fórmulas orientativas según el electrodo (Tabla 5) y la resistividad ρ del terreno:

Con los valores medios de resistividad de la Tabla 4 —50 Ω·m en terrenos cultivables y fértiles, 500 Ω·m en terraplenes poco fértiles, 3.000 Ω·m en suelos pedregosos desnudos o arenas secas— una pica de 2 m en terreno fértil ronda los 25 Ω, mientras que la misma pica en arena seca puede superar los 1.500 Ω y exigir varias picas en paralelo, un anillo o un conductor enterrado. La comprobación real se hace siempre midiendo con telurómetro — uno de los equipos que la ITC-BT-03 exige a toda empresa instaladora habilitada.

El apartado 12 de la ITC-BT-18 establece tres obligaciones de comprobación: el director de obra o la empresa instaladora debe comprobar obligatoriamente la puesta a tierra al dar de alta la instalación; personal técnicamente competente la comprobará después al menos anualmente, en la época en que el terreno esté más seco, midiendo la resistencia y reparando con carácter urgente los defectos; y en terrenos que no favorezcan la conservación de los electrodos, estos y sus conductores de enlace se pondrán al descubierto para su examen al menos una vez cada cinco años.

REBT Studio incluye el conductor de protección en cada circuito que dibujas: la sección de tierra acompaña a la de fase según la Tabla 2 de la ITC-BT-18, y el conjunto queda reflejado en el esquema unifilar y la Memoria Técnica de Diseño.