Cómo hacer un pozo a tierra paso a paso: insumos y materiales que necesitas

Un pozo a tierra bien construido es una de esas instalaciones que nadie nota mientras funciona y que todos lamentan cuando falla. Esta guía recorre la construcción completa, etapa por etapa, e indica en cada una qué insumo se usa y por qué. Al final hay una tabla resumen y las preguntas que más se repiten a la hora de comprar los materiales.

Pozo a tierra y puesta a tierra: ¿son lo mismo?

En el lenguaje cotidiano se usan como sinónimos, pero no abarcan lo mismo. La puesta a tierra es el sistema completo: el electrodo enterrado, el conductor que lo une a la instalación, las conexiones y el punto de medición. El pozo a tierra es la parte física que se construye en el terreno para alojar el electrodo y reducir la resistencia del contacto con el suelo.

Su función es ofrecer a una falla eléctrica o a una descarga atmosférica un camino de baja resistencia hacia el terreno. Así la corriente no pasa por las personas ni daña los equipos. Para eso la resistencia del conjunto debe ser lo bastante baja y mantenerse así con los años.

Qué valor de resistencia debe alcanzar

El Código Nacional de Electricidad – Utilización (regla 060-712) establece que el valor de la resistencia de la puesta a tierra no debe ser mayor a 25 Ω. Cuando un electrodo simple (varilla, tubería o placa) supera ese valor, la regla exige instalar un electrodo adicional. Debe quedar separado al menos 2 m, o una distancia equivalente a la longitud del electrodo. También se admite otro método alternativo. Algunos equipos sensibles, como los de telecomunicaciones o de control, piden valores más bajos, que fija el fabricante o el proyecto. Antes de diseñar conviene confirmar las exigencias de la edición vigente del código.

Dos factores gobiernan ese número: la resistividad del terreno y la calidad del relleno que rodea al electrodo. En el segundo entran casi todos los insumos que se describen más abajo.

Antes de empezar: conocer el terreno

No todos los suelos conducen igual. La resistividad se expresa en ohm-metro (Ω·m) y cambia mucho según el tipo de suelo. Una arcilla húmeda puede estar entre 8 y 70 Ω·m. Una arena seca puede pasar de 200 y llegar a 3 000 Ω·m. El granito macizo se mueve entre 10 000 y 50 000 Ω·m. Con la misma varilla, el resultado en un terreno arcilloso y en uno rocoso no tiene comparación.

Por eso la resistividad se mide antes de diseñar el pozo. El método más usado es el de Wenner (norma ASTM G57), que clava cuatro electrodos alineados y a la misma distancia en el punto previsto. El resultado orienta cuántos metros de electrodo hacen falta y qué relleno conviene. Un suelo de baja resistividad puede resolverse con una varilla y tierra preparada; uno de alta resistividad suele pedir cemento conductivo, más electrodos o ambas cosas.

Paso 1: excavar el pozo

El pozo vertical típico se excava con un diámetro de entre 80 cm y 1 m y una profundidad de 2,40 a 3 m. La medida exacta depende de la longitud del electrodo y de la medición de resistividad. Conviene elegir un lugar donde la tierra se mantenga húmeda y que deje acceder después a la caja de registro. Hay que evitar las superficies pavimentadas, porque impiden que el agua se filtre.

Si el terreno es rocoso y no se puede excavar a esa profundidad, existe el pozo horizontal: una zanja con el conductor o las varillas tendidas a menor profundidad. Es una solución que debe definir el proyectista.

En esta etapa todavía no interviene ningún insumo; solo se prepara el espacio donde irán los siguientes.

Paso 2: colocar el electrodo

El electrodo es la pieza que entrega la corriente al suelo. En instalaciones de baja y media tensión se usa casi siempre una varilla de 5/8" de diámetro y 2,40 m de largo, que se hinca en el centro del pozo. Hay dos tipos habituales:

• La varilla Copperweld tiene un núcleo de acero recubierto de cobre. Resiste mejor los golpes del hincado y, con un recubrimiento de 254 micras, dura entre 15 y 30 años o más según el suelo.

• La varilla de cobre sólido conduce mejor y puede superar los 40 años de vida útil, a un costo mayor.

La elección depende del presupuesto, de lo agresivo que sea el terreno y de lo que pida el proyecto. En la subcategoría Varillas y conectores de puesta a tierra están los accesorios de conexión; para varillas Copperweld o de cobre, consulte la disponibilidad actual con nuestro equipo de ventas.

Paso 3: tender el conductor de cobre

Del electrodo parte el conductor que lleva la conexión hasta el tablero o la estructura que se quiere proteger. Se usa cable de cobre desnudo de temple blando, que puede ir enterrado directamente. El código pide que el conductor de puesta a tierra sea de cobre y admite que sea desnudo o aislado (regla 060-802). Al estar desnudo, además de conducir, aporta superficie de contacto con el terreno. La sección se calcula según la corriente de falla y lo que indique la norma del proyecto; este cable se fabrica comúnmente desde 16 hasta 120 mm² (norma IEC 60228).

Conviene medir con holgura el tramo entre el pozo y el punto de conexión. Un cable corto y sin empalmes intermedios es más fiable que uno largo con uniones.

Paso 4: conectar el conductor al electrodo

La unión entre el cable y la varilla es el punto más delicado del sistema, porque una conexión floja o corroída anula el trabajo de todo lo demás. Hay dos soluciones aceptadas:

• La soldadura exotérmica funde los metales en una unión permanente, con temperaturas que superan los 2 000 °C. Es la opción preferida para uniones de cable con cable.

• El conector mecánico, como el conector tipo AB cobreado, se ajusta con pernos y permite una unión rápida y revisable. Debe protegerse contra la corrosión.

En las conexiones mecánicas, el punto de unión suele quedar en la parte alta de la varilla, dentro de la caja de registro, para poder revisarlo y reajustarlo. La plancha de cobre tipo J sirve para conectar el conductor a varillas de 5/8" y 3/4". Cuando el sistema queda expuesto en campo, el disco antirrobo protege la conexión contra la sustracción.

Paso 5: rellenar con un material que baje la resistencia

Este es el paso que más pesa en el resultado. Si el pozo se rellena con la misma tierra que se extrajo, que suele traer piedras y poca humedad, el electrodo hace mal contacto con el suelo. Se usan dos materiales principales, solos o combinados, y ambos están en la categoría de insumos para pozo a tierra.

Tierra de cultivo cernida con bentonita sódica

La bentonita sódica es una arcilla de montmorillonita que, al hidratarse, se hincha y forma una masa compacta pegada al electrodo. Su resistividad es baja, de 5 a 10 Ω·m, y retiene la humedad alrededor de la varilla. Se mezcla con tierra de cultivo cernida y agua, y se coloca por capas apisonadas. Su límite es que depende del agua: si el terreno se seca por completo, pierde parte de su eficacia, y por eso se recomienda humedecer el pozo de forma periódica.

Cemento conductivo

El cemento conductivo es una mezcla a base de cemento y carbono o grafito que se vierte alrededor del electrodo y fragua. A diferencia de la bentonita, mantiene su baja resistividad aunque el suelo esté seco, y por eso es la opción habitual en terrenos arenosos, rocosos o muy secos. Según los fabricantes, un pozo vertical con tubo de 4 a 6 pulgadas lleva entre 1 y 3 bolsas de 25 kg. La ficha de cada marca indica el rendimiento exacto.

En la tienda hay tres marcas de bolsa de 25 kg: Disagel, Terraweld y Thor Cem. Este último está formulado con grafito de alta pureza y cumple la norma IEC 62561-7.

Bentonita o cemento conductivo: cuál elegir

Es muy difundida la receta de mezclar la bentonita con sal. Conviene evitarla: la sal baja la resistencia al principio, pero acelera la corrosión del electrodo y se lava con el tiempo.

Paso 6: instalar la caja de registro

La caja de registro queda a ras del suelo, sobre el pozo. Protege la conexión de golpes y de la intemperie, y da acceso para medir la resistencia o dar mantenimiento sin excavar. Se fabrica en concreto, con una medida habitual de 40 × 40 × 40 cm y tapa. También existe en PVC tipo balde, en medidas de 30 y 40 cm según el fabricante. El concreto es más robusto en zonas de tránsito. El PVC es liviano, no se oxida y se transporta e instala con más facilidad.

Están disponibles la caja de registro de concreto y la caja de registro tipo balde de PVC, ambas en la subcategoría Cajas de registro.

Paso 7: medir el resultado

Un pozo a tierra no se da por terminado hasta que se mide. La medición se hace con un telurómetro, no con un multímetro común, que no sirve para este fin. El método más empleado es el de caída de potencial. El equipo inyecta corriente entre el electrodo que se prueba y un electrodo auxiliar de corriente, y mide la caída de tensión con un segundo electrodo auxiliar. La lectura más precisa se obtiene cuando el electrodo de tensión está al 62 % de la distancia entre el pozo y el electrodo de corriente.

Si la lectura no baja del límite que exige el proyecto, no hay que descartar el pozo. Se puede añadir más relleno conductivo, aumentar la profundidad del electrodo o instalar un electrodo adicional separado, como pide la regla 060-712, y volver a medir.

Mantenimiento: qué ocurre después de instalarlo

La resistencia de un pozo a tierra cambia con las estaciones. Con la sequía el suelo pierde humedad y la resistencia sube. Por eso se recomienda medirla al menos una vez al año, o con más frecuencia en zonas de mucha humedad o salinidad. También conviene revisar el electrodo y las conexiones, y humedecer el pozo cuando el relleno lo necesite, sobre todo si lleva bentonita.

Errores frecuentes al construir un pozo a tierra

• Rellenar con la tierra extraída, sin cernir y sin mezclarla con un material conductivo.

• Agregar sal: baja la resistencia al principio, corroe el electrodo y deja de funcionar en poco tiempo.

• No medir la resistividad antes de diseñar y descubrir tarde que el terreno pedía otro tratamiento.

• Enterrar las conexiones sin protección ni acceso, lo que impide revisarlas.

• Entregar el pozo sin medirlo con telurómetro.

• Reutilizar un conector oxidado en lugar de cambiarlo.

Resumen: qué insumo corresponde a cada paso

Preguntas frecuentes

¿Cuántas bolsas de cemento conductivo entran en un pozo a tierra?

Depende del diámetro del pozo y de la marca. Los fabricantes suelen indicar entre 1 y 3 bolsas de 25 kg para un pozo vertical con tubo de 4 a 6 pulgadas. Lo más seguro es revisar el rendimiento que figura en la ficha técnica del producto elegido.

¿Se puede usar bentonita con sal?

Se hace con frecuencia, pero no se recomienda. La sal corroe el electrodo y se pierde con el agua, de manera que la mejora dura poco. La bentonita sola, mezclada con tierra de cultivo y bien humedecida, da un resultado más estable.

¿Se puede medir un pozo a tierra con un multímetro?

No. El multímetro no está pensado para medir a través del terreno. Para conocer la resistencia de puesta a tierra se necesita un telurómetro. Este equipo inyecta corriente alterna entre el pozo y dos electrodos auxiliares, y calcula el valor con la ley de Ohm.

¿Cada cuánto se debe dar mantenimiento a un pozo a tierra?

Al menos una vez al año. Se mide la resistencia, se revisan las conexiones y se humedece el pozo si es necesario. En zonas muy húmedas o salinas conviene hacerlo con mayor frecuencia.

¿Cuánto cuesta construir un pozo a tierra?

No hay un precio único, porque depende del tipo de terreno, de la profundidad, del electrodo y del relleno que se elija. Con los insumos del catálogo se puede armar el presupuesto de materiales. Si nos escribe por WhatsApp con el tipo de terreno y el valor de resistencia que debe alcanzar, le orientamos sobre qué materiales conviene.

Normas y fuentes consultadas

Los valores y los procedimientos de esta guía se apoyan en las normas siguientes. Antes de ejecutar una obra, verifique siempre la edición vigente y las exigencias propias de su proyecto.

• Código Nacional de Electricidad – Utilización (Resolución Ministerial N.° 037-2006-MEM/DM, Ministerio de Energía y Minas): sección 060, reglas 060-712 y 060-802.

• ASTM G57: método de campo para medir la resistividad del suelo con cuatro electrodos (método de Wenner).

• IEC 62561-7: requisitos de los compuestos que mejoran la puesta a tierra, categoría a la que pertenece el cemento conductivo.

• IEC 60228: clases de conductores para cables, referencia de las secciones de cobre.

En Electro Thina, en Lima, tenemos los insumos para cada etapa de la puesta a tierra, con despacho a todo el Perú. Puede ver el surtido completo en la categoría Puesta a tierra.