PAT: DISEÑO DE PUESTA A TIERRA
PASO 1:
Determinar el valor de resistencia
Tabla 1/3:
Normas peruanas
| Ítem | Puesta_a_tierra_relacionado_a:_________________________________________________________________________ | Resistencia |
| 1 | Un solo electrodo | 25 Ω |
| 2 | Viviendas | 25 Ω |
| 3 | Descargas electrostáticas | 25 Ω |
| 4 | Neutro de acometida en baja tensión | 25 Ω |
| 5 | Subestación de distribución: Subestaciones trifásicas y monofásicas conectadas entre fases |
15 Ω |
| 6 | Subestación de distribución: Transformadores monofásicos de sistemas con neutro corrido en la MT y BT |
10 Ω |
| 7 | Estructuras de líneas de transmisión | 10 Ω a 25 Ω |
| 8 | Subestaciones de media tensión en poste | 10 Ω |
| 9 | Subestaciones de media tensión tipo interior | 10 Ω |
| 10 | Ascensor | 10 Ω |
| 11 | Sistemas de baja tensión con neutro: Localidades aisladas o zonas rurales | 10 Ω |
| 12 | Sistemas de baja tensión con neutro: Centro urbano o urbano rural | 6 Ω |
| 13 | Locales para explosivos | 5 Ω |
| 14 | Establecimiento de salud – Categoría 1 | 5 Ω |
| 15 | Establecimiento de salud – Categoría 2 | 5 Ω |
| 16 | Establecimiento de salud – Categoría 3 | 5 Ω |
| 17 | Protección contra rayos | 5 Ω |
| 18 | Equipos electrónicos sensibles | 5 Ω |
| 19 | Telecomunicaciones | 5 Ω |
| 20 | Subestaciones de alta tensión | 1 Ω |
PASO 1:
Determinar el valor de resistencia
Tabla 2/3:
Normas peruanas – Ministerio de Salud
| Ítem | Puesta_a_tierra_relacionado_a:__________________________ | Resistencia |
| 1 | Casa de Fuerza y Sub estación eléctrica existente | 15 Ω |
| 2 | Centro Quirúrgico | 5 Ω |
| 3 | Cuidados Intensivos – UCI | 5 Ω |
| 4 | Emergencia | 5 Ω |
| 5 | Salas de parto | 5 Ω |
| 6 | Neonatología | 5 Ω |
| 7 | Laboratorios | 5 Ω |
| 8 | Banco de Sangre | 5 Ω |
| 9 | Radiología y Rayos X | 5 Ω |
| 10 | Unidad de Resonancia Magnética | 5 Ω |
| 11 | Centro de Cómputo | 5 Ω |
| 12 | Medicina Física y Rehabilitación | 5 Ω |
| 13 | Esterilización | 5 Ω |
| 14 | Casa de Fuerza (con sistemas de control electrónico) | 5 Ω |
| 15 | Ascensor | 5 Ω |
| 16 | Sistema Informáticos de comunicación | 5 Ω |
| 17 | Lavandería | 5 Ω |
| 18 | Unidad de Tomografía | 3 Ω |
PASO 1:
Determinar el valor de resistencia
Tabla 3/3:
Normas internacionales
| Ítem | Puesta_a_tierra_relacionado_a:_____________ | Resistencia |
| 1 | Un solo electrodo | 25 Ω |
| 2 | Centrales eléctricas | 5 Ω |
| 3 | Subestaciones | 5 Ω |
| 4 | Subestaciones de distribución pequeñas | 1 Ω a 5 Ω |
| 5 | Edificios de plantas industriales | 1 Ω a 5 Ω |
| 6 | Grandes instalaciones comerciales. | 1 Ω a 5 Ω |
| 7 | Grandes subestaciones | 1 Ω |
| 8 | Líneas de transmisión | 1 Ω |
| 9 | Estaciones generadoras. | 1 Ω |
| 10 | Subestaciones de transmisión | 1 Ω |
PASO 2:
Hallar la resistividad del terreno
Método 4/4:
Muestra de suelo e información geológica
Tabla 1
CNEs: Tabla 52 Tensiones de toque y paso tolerables
| Ítem | Tipo_de_suelo____________ | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Orgánico mojado | 10 |
| 2 | Húmedo | 100 |
| 3 | Seco | 1000 |
| 4 | Piedra Partida 105 mm | 3000 |
| 5 | Cama de roca | 10000 |
Tabla 2
CNEs: Tabla A2-06 Resistividades medias de terrenos típicos
| Ítem | Terreno__________________________________________________________ | Símbolo_del_terreno | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Grava de buen grado, mezcla de grava y arena | GW | 600 – 1 000 |
| 2 | Grava de bajo grado, mezcla de grava y arena | GP | 1 000 – 2 500 |
| 3 | Grava con arcilla, mezcla de grava y arcilla | GC | 200 – 400 |
| 4 | Arena con limo, mezcla de bajo grado de arena con limo | SM | 100 – 500 |
| 5 | Arena con arcilla, mezcla de bajo grado de arena con arcilla | SC | 50 – 200 |
| 6 | Arena fina con arcilla de ligera plasticidad | ML | 30 – 80 |
| 7 | Arena fina o terreno con limo, terrenos elásticos | MH | 80 – 300 |
| 8 | Arcilla pobre con grava, arena, limo | CL | 25 – 60 |
| 9 | Arcilla inorgánica de alta plasticidad | CH | 10 – 55 |
Tabla 3
NTP-IEC 60364-5-54: Tabla D.54.2 Variación de la resistividad para diferentes tipos de suelo
| Ítem | Naturaleza_del_suelo______________________________________________________ | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Suelo cultivable arcilloso, relleno compacto húmedo | 50 |
| 2 | Terreno cultivable pobre, grava, relleno grueso | 500 |
| 3 | Suelo pedregoso desnudo, arena seca, rocas impermeables | 3000 |
Tabla 4
NTP-IEC 60364-5-54: Tabla D.54.1 Resistividad para los tipos de suelo
| Ítem | Naturaleza_del_terreno_______________________________________ | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Terreno pantanoso | 0 a 30 |
| 2 | Aluvional | 20 a 100 |
| 3 | Humus | 10 a 150 |
| 4 | Turba húmeda | 5 a 100 |
| 5 | Arcilla maleable | 50 |
| 6 | Marga y arcilla compacta | 100 a 200 |
| 7 | Marga jurasica | 30 a 40 |
| 8 | Arenas arcillosas | 50 a 500 |
| 9 | Arenas de Sílice | 200 a 3 000 |
| 10 | Suelos pedregosos desnudos | 1500 a 3000 |
| 11 | Suelos pedregosos cubiertos de césped | 300 a 500 |
| 12 | Piedra caliza blanda | 100 a 300 |
| 13 | Piedra caliza compacta | 1 000 a 5 000 |
| 14 | Piedra caliza fisurada | 500 a 1000 |
| 15 | Esquisto | 50 a 300 |
| 16 | Mica esquisto | 500 |
| 17 | Granito y piedra arenisca de acuerdo a la intemperie | 1 500 a 10 000 |
| 18 | Granito y piedra arenisca muy alterada | 100 a 600 |
Tabla 5
IEEE 80: Tabla 8 Rango de resistividad de la tierra
| Ítem | Tipo_de_suelo_________ | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Orgánico mojado | 10 |
| 2 | Húmedo | 100 |
| 3 | Seco | 1000 |
| 4 | Cama de roca | 10000 |
Tabla 6
IEEE 142: Tabla 4.2 Resistividades medias de terrenos típicos
| Ítem | Terreno___________________________________________________________ | Símbolo_del_terreno | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Grava de buen grado, mezcla de grava y arena | GW | 600 – 1 000 |
| 2 | Grava de bajo grado, mezcla de grava y arena | GP | 1 000 – 2 500 |
| 3 | Grava con arcilla, mezcla de grava y arcilla | GC | 200 – 400 |
| 4 | Arena con limo, mezcla de bajo grado de arena con limo | SM | 100 – 500 |
| 5 | Arena con arcilla, mezcla de bajo grado de arena con arcilla | SC | 50 – 200 |
| 6 | Arena fina con arcilla de ligera plasticidad | ML | 30 – 80 |
| 7 | Arena fina o terreno con limo, terrenos elásticos | MH | 80 – 300 |
| 8 | Arcilla pobre con grava, arena, limo | CL | 25 – 60 |
| 9 | Arcilla inorgánica de alta plasticidad | CH | 10 – 55 |
Tabla 7
IEC 60364-5-54: Tabla D.54.2 Variación de la resistividad para diferentes tipos de suelo
| Ítem | Naturaleza_del_suelo______________________________________________________ | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Suelo cultivable arcilloso, relleno compacto húmedo | 50 |
| 2 | Terreno cultivable pobre, grava, relleno grueso | 500 |
| 3 | Suelo pedregoso desnudo, arena seca, rocas impermeables | 3000 |
Tabla 8
IEC 60364-5-54: Tabla D.54.1 Resistividad para los tipos de suelo
| Ítem | Naturaleza_del_terreno_______________________________________ | Resistividad_(Ωm) |
| 1 | Terreno pantanoso | 0 a 30 |
| 2 | Aluvional | 20 a 100 |
| 3 | Humus | 10 a 150 |
| 4 | Turba húmeda | 5 a 100 |
| 5 | Arcilla maleable | 50 |
| 6 | Marga y arcilla compacta | 100 a 200 |
| 7 | Marga jurasica | 30 a 40 |
| 8 | Arenas arcillosas | 50 a 500 |
| 9 | Arenas de Sílice | 200 a 3 000 |
| 10 | Suelos pedregosos desnudos | 1500 a 3000 |
| 11 | Suelos pedregosos cubiertos de césped | 300 a 500 |
| 12 | Piedra caliza blanda | 100 a 300 |
| 13 | Piedra caliza compacta | 1 000 a 5 000 |
| 14 | Piedra caliza fisurada | 500 a 1000 |
| 15 | Esquisto | 50 a 300 |
| 16 | Mica esquisto | 500 |
| 17 | Granito y piedra arenisca de acuerdo a la intemperie | 1 500 a 10 000 |
| 18 | Granito y piedra arenisca muy alterada | 100 a 600 |
PASO 3:
Elegir el tipo de electrodo
Electrodo 1/7:
Varilla (vertical)

Características
| Tipos de electrodos | |
| Varilla | Características |
|
_____________________________________________
|
Código Nacional de Electricidad de Utilización _______________________________________________________. 1. Material:
2. Longitud total: no será inferior a 2 m
4. Separación entre varillas múltiples: no debe ser inferior a 2 m o la longitud de la varilla |
|
Varilla |
Características |
|
|
Código Nacional de Electricidad de Suministro _______________________________________________________ 1. Material:
2. Longitud total: no será inferior a 2.40 m |
|
Varilla |
Características |
|
|
IEEE 142 . ELECTRODO 1:
ELECTRODO 2:
|
|
Varilla |
Características |
|
|
NFPA 70 . ELECTRODO 1:
ELECTRODO 2:
PROFUNDIDAD:
SEPARACION:
|
|
Varilla |
Características |
|
|
NFPA 780 . ELECTRODO:
PROFUNDIDAD:
SEPARACION:
|
PASO 3:
Elegir el tipo de electrodo
Electrodo 2/7:
Varilla (horizontal)

Características
| Tipos de electrodos | |
| Varilla | Características |
|
_____________________________________________
|
Código Nacional de Electricidad de Utilización _______________________________________________________ Varilla en posición horizontal . |
| Varilla | Características |
|
|
Código Nacional de Electricidad de Utilización _______________________________________________________ Varilla en posición horizontal . |
| Varilla | Características |
|
|
Código Nacional de Electricidad de Utilización _______________________________________________________ Varilla en posición horizontal . |
| Varilla | Características |
|
|
Código Nacional de Electricidad de Utilización _______________________________________________________ Varilla en posición horizontal . |
| Varilla | Características |
|
|
NFPA 70 . Se debe llevar a una profundidad mínima de 2.44 m (8 pies) excepto que, cuando se encuentra un fondo rocoso, el electrodo se debe dirigir en un ángulo oblicuo que no supere los 45 grados con respecto a la línea vertical o, cuando se encuentra un fondo rocoso en un ángulo de hasta 45 grados, se debe permitir que el electrodo se entierre en una zanja de por lo menos 750 mm (30 pulgadas) de profundidad. |
| Varilla | Características |
|
|
NFPA 70 . Se debe llevar a una profundidad mínima de 2.44 m (8 pies) excepto que, cuando se encuentra un fondo rocoso, el electrodo se debe dirigir en un ángulo oblicuo que no supere los 45 grados con respecto a la línea vertical o, cuando se encuentra un fondo rocoso en un ángulo de hasta 45 grados, se debe permitir que el electrodo se entierre en una zanja de por lo menos 750 mm (30 pulgadas) de profundidad. |
PASO 3:
Elegir el tipo de electrodo
Electrodo 3/7:
Placa

Características
| Tipos de electrodos | |
| Placa | Características |
|
_____________________________________________
|
Código Nacional de Electricidad de Utilización _______________________________________________________ 1. Material:
2. Área: no inferior a 0.20 m2 3. Grosor:
4. Profundidad: no menor a 600 mm ( 0.6 m ) |
| Placa | Características |
|
|
Código Nacional de Electricidad de Suministro _______________________________________________________ 1. Material:
2. Área: no inferior a 0.25 m2 3. Grosor: no se específica |
| Placa | Características |
|
|
IEEE 142 . 1. Material: No se especifica 2. Área: 0,9 m2 a 1,9 m2 (10 pies2 a 20 pies2) 3. Grosor: No se especifica 4. Profundidad: 1,52 m a 2,4 m (5 pies a 8 pies)
|
| Placa | Características |
|
|
NFPA 70 . ELECTRODO 1: 1. Material: Metal no ferroso (Ejemplo: Cobre) 2. Área: 0.186 m2 (2 pies2) 3. Espesor: 1.5 mm (0.06 pulgada) 4. Profundidad: 750 mm (30 pulgadas) . ELECTRODO 2: 1. Material: Hierro y Acero 2. Área: 0.186 m2 (2 pies2) 3. Espesor: 6.4 mm (1/4 pulgada) 4. Profundidad: 750 mm (30 pulgadas) |
| Placa | Características |
|
|
NFPA 780 . 1. Material: Cobre sólido, Acero revestido de cobre y Acero inoxidable 2. Área: 0.18 m2 (2 pies2) 3. Espesor: 0.8 mm (0.032 pulgada) 4. Profundidad: 460 mm (18 pulgada) |
PASO 3:
Elegir el tipo de electrodo
Electrodo 4/7:
Pletina

Características
| Tipos de electrodos | |
| Pletina | Características |
|
_____________________________________________
|
Código Nacional de Electricidad de Suministro _______________________________________________________ 1. Material:
2. Longitud: no menor a 3 m |
PASO 3:
Elegir el tipo de electrodo
Electrodo 5/7:
Conductor desnudo (Contrapeso)

Características
| Tipos de electrodos | |
| Conductor | Características |
|
_____________________________________________
|
NTP 370.310 _______________________________________________________. 1. Material: cobre |
PASO 3:
Elegir el tipo de electrodo
Electrodo 6/7:
Alambre

Características
| Tipos de electrodos | |
| Alambre | Características |
|
_____________________________________________
|
Código Nacional de Electricidad de Suministro _______________________________________________________ 1. Material:
2. Cubierta: desnudo |
PASO 3:
Elegir el tipo de electrodo
Electrodo 7/7:
Cemento conductivo

Características
| Tipos de electrodos | |
| Cemento | Características |
|
_____________________________________________
|
IEEE _______________________________________________________. 1. Higroscópica . Cemento conductivo Thor Cem para un pozo a tierra vertical:
|
PASO 4:
Calculo de resistencia
Electrodo 7/8:
Varilla con Cemento conductivo
diámetro 3/4 plg >> radio 3/8 plg = 0.0095250 m
diámetro 5/8 plg >> radio 5/16 plg = 0.0079375 m
diámetro 4 plg >> radio 2 plg = 0.0508 m
diámetro 6 plg >> radio 3 plg = 0.0762 m
Resistividad del cemento conductivo ≤ 0.5 Ωm
| Tipos de electrodos | |
| Cemento | Calculo |
|
|
|
PASO 6:
Elegir tipo de pozo de puesta a tierra
- Pozo 1 – GEP
- Pozo 2 – GEP
- Pozo 3 – GEP
- Vista superior de pozo – GEP
- Pozo vertical – GEP
- Pozo vertical óptimo – GEP
- Pozo vertical – NTP 370.056
- Pozo vertical – NTP 370.310
- Pozo vertical – NFPA 780
- Pozo vertical – Internacional
- Pozo horizontal – Internacional
- Pozo horizontal – NTP 370.310
PASO 8:
Conclusiones de diseño
PASO 1: Resistencia del sistema de puesta a tierra
PASO 2: Resistividad del terreno
PASO 3: Tipo de electrodo
PASO 4: Cálculo de resistencia
PASO 5: Reducción de resistencia
PASO 6: Esquema de pozo de puesta a tierra
PASO 7: Materiales y presupuesto del pozo de puesta a tierra
PASO 8:
Conclusiones de diseño
| DISEÑO DE SISTEMA DE PUESTA A TIERRA |
| PASO 1: Resistencia del sistema de puesta a tierra |
| PASO 2: Resistividad del terreno |
| PASO 3: Tipo de electrodo |
| PASO 4: Cálculo de resistencia |
| PASO 5: Reducción de resistencia |
| PASO 6: Esquema de pozo de puesta a tierra |
|
|
| PASO 7.1: Materiales del pozo de puesta a tierra |
| PASO 7.2: Presupuesto del pozo de puesta a tierra |












































