La toma de tierra (o puesta a tierra) es una conexión física y directa de una instalación eléctrica con el suelo. Se compone de electrodos metálicos enterrados (como picas o placas) y un conductor, normalmente de color verde/amarillo, que los une a las partes metálicas de la instalación.
Su propósito fundamental es ofrecer un camino de baja resistencia para que corrientes no deseadas, como fugas por aislamiento defectuoso o descargas atmosféricas, se desvíen de forma segura hacia el terreno. De este modo, se evita que la corriente pase por el cuerpo de una persona o dañe los equipos conectados. En esencia, actúa como un paraguas protector y es un elemento de seguridad esencial y obligatorio en la mayoría de las normativas modernas.
Tabla de contenidos
¿Para qué sirve realmente la toma de tierra? Las 4 funciones clave
La toma cumple con diversos roles en una instalación eléctrica, todos relacionados con la seguridad de las personas y los equipos conectados a la instalación eléctrica.
Protección contra descargas eléctricas
Si un fallo de aislamiento pone bajo tensión la carcasa metálica de un aparato, la toma de tierra ofrece un camino alternativo de mínima resistencia para la corriente de fuga, evitando que esta atraviese el cuerpo de una persona que toque el equipo. Además, funciona en conjunto con dispositivos como el interruptor diferencial (RCD), provocando la desconexión automática del circuito al detectar esta derivación a tierra.
Escudo contra sobretensiones y rayos
Ante fenómenos como rayos o sobretensiones transitorias, una buena puesta a tierra canaliza el exceso de energía hacia el suelo, protegiendo tanto a las personas como a los electrodomésticos. También disipa la electricidad estática acumulada en grandes estructuras metálicas, previniendo chispas o daños en equipos electrónicos sensibles.
Estabilización del voltaje
La tierra física actúa como una referencia de potencial cero en los sistemas eléctricos. Conectar las masas metálicas a tierra asegura que todas compartan un potencial común, un principio conocido como equipotencialidad. Esto estabiliza las tensiones del sistema y previene voltajes erráticos, evitando el riesgo de choque al tocar simultáneamente dos objetos metálicos que de otro modo podrían estar a potenciales diferentes.
Garantía de actuación de las protecciones
La toma de tierra proporciona un camino de retorno para las corrientes de fallo, lo que facilita la actuación inmediata de fusibles o interruptores automáticos. Esto garantiza la actuación eficaz de las protecciones eléctricas, minimizando el tiempo que un equipo puede permanecer accidentalmente energizado.
¿Cómo se instala la toma de tierra?
Desde enterrar una pica en el jardín hasta las mallas industriales, la forma en la que se instala la toma de tierra.
Toma de tierra en viviendas y edificios
En viviendas unifamiliares y edificios residenciales, la toma de tierra se realiza enterrando electrodos metálicos (picas o jabalinas) conectados entre sí. En construcciones modernas es habitual instalar un anillo de tierra en la cimentación, un conductor de cobre que rodea el edificio y mejora la seguridad eléctrica.
Este anillo o los electrodos se conectan al cuadro general a través del borne principal de tierra, donde también confluyen los conductores de protección (cables verde-amarillo) y las uniones equipotenciales de tuberías, estructuras o pararrayos. Así, cualquier fuga de corriente se desvía de forma segura al terreno, protegiendo tanto a las personas como a la instalación.
En edificios antiguos sin toma de tierra, se suelen añadir picas en patios o jardines para adaptarlos a la normativa actual.
Toma de tierra en instalaciones industriales y comerciales
En grandes instalaciones industriales o comerciales, la toma de tierra requiere soluciones más complejas para garantizar la seguridad. Se emplean mallas enterradas bajo salas eléctricas o cuartos técnicos, formadas por picas y cintas metálicas que reducen al mínimo la resistencia de tierra.
Las estructuras metálicas de gran tamaño (naves, torres, depósitos) se conectan a esta red para evitar acumulación de potencial. En industrias con riesgo especial, como químicas o entornos ATEX, también se instalan puntos de conexión para descargar cargas estáticas de camiones cisterna o tuberías.
Las uniones equipotenciales son fundamentales: todas las masas metálicas accesibles se interconectan y se llevan a tierra mediante sistemas fiables, como soldaduras exotérmicas o bridas anticorrosión, asegurando una protección duradera.
Verificación y mantenimiento de la toma de tierra
La eficacia de un sistema de puesta a tierra no es permanente: la corrosión, la humedad del suelo o la degradación de las conexiones pueden reducir su fiabilidad. Por eso, las normativas exigen mediciones periódicas de la resistencia de tierra, tanto tras la instalación como en inspecciones regulares o ampliaciones.
En viviendas se recomienda que la resistencia esté por debajo de 10 Ω, aunque los límites varían según cada país (en Francia, por ejemplo, se aceptan hasta 100 Ω). Lo importante es asegurar que la instalación desvía correctamente las corrientes de fallo y mantiene todas las masas metálicas al mismo potencial, garantizando la protección de las personas y los equipos.
Sistemas de toma a tierra: TT, TN e IT
Existen tres esquemas principales de conexión a tierra según la norma internacional CEI 60364: TT, TN e IT.
Sistema TT (Terra-Terra)
El sistema TT es el más común en España (presente en más del 95% de las instalaciones). En este esquema, el neutro del transformador está conectado a tierra en la red, mientras que cada vivienda o edificio dispone de su propia toma de tierra independiente.
En caso de fallo eléctrico, el diferencial detecta la fuga y corta la corriente de inmediato, ofreciendo una alta protección a las personas. Entre sus ventajas destacan la seguridad, la estabilidad frente a sobretensiones y que evita transmitir defectos a instalaciones vecinas.
Como desventajas, requiere diferenciales muy sensibles y un correcto diseño de la puesta a tierra, lo que puede implicar un mayor coste en electrodos. Aun así, es el sistema recomendado en instalaciones residenciales y comerciales donde la seguridad es prioritaria.
Sistema TN (Terra-Neutro)
En el sistema TN, las masas metálicas de la instalación se conectan directamente al neutro de la red, que está puesto a tierra en el transformador. De este modo, neutro y tierra comparten la misma referencia. Según la configuración, puede ser TN-C (neutro y tierra combinados), TN-S (separados desde origen) o TN-C-S (combinado al inicio y separado después).
Cuando ocurre un fallo, la corriente retorna por el conductor de protección con baja impedancia, generando una corriente de cortocircuito elevada que dispara los magnetotérmicos o fusibles de inmediato. Así, la protección no depende solo del diferencial.
Entre sus ventajas destacan la equipotencialidad constante y que la seguridad no depende de la resistividad del terreno. Sin embargo, requiere un diseño muy cuidadoso: hay que calcular impedancias de bucle en toda la instalación y garantizar la continuidad del conductor PEN, ya que su rotura puede ser peligrosa.
En Reino Unido o Alemania es bastanto común, en combinación con sistemas de puesta a tierra múltiple (PME).
Sistema IT (Isolé-Terre, o Neutro aislado)
En el sistema IT, el neutro de la fuente queda aislado de tierra (o conectado a través de una impedancia alta), mientras que las masas de la instalación sí tienen su propia toma de tierra independiente.
Ante un primer fallo de aislamiento, la corriente de fuga es mínima y no dispara las protecciones, lo que permite que la instalación continúe funcionando. Para controlar esta situación, se instalan monitores de aislamiento que activan alarmas y permiten reparar el fallo antes de que ocurra un segundo defecto. Si se produce un segundo fallo en otra fase, entonces sí actúan las protecciones convencionales desconectando la instalación.
Sus principales ventajas son la máxima continuidad de servicio y un menor riesgo de choque eléctrico en el primer defecto. Sin embargo, requiere equipos especiales, un sistema de tierras de gran calidad y personal cualificado para su mantenimiento.
Por su complejidad, no se emplea en viviendas, sino en entornos críticos como hospitales, petroquímicas, embarcaciones, salas de servidores o procesos industriales continuos, donde un corte eléctrico repentino no es aceptable.
Comparativa de esquemas de puesta a tierra (TT, TN e IT)
| Sistema | Conexión a tierra | Protección ante fallos | Ventajas | Desventajas | Usos más comunes |
|---|---|---|---|---|---|
| TT (Tierra-Tierra) | Neutro del transformador a tierra + toma de tierra independiente en la instalación | Diferencial corta la corriente al detectar fuga | Gran protección a personas, evita transmisión de defectos a vecinos, estable frente a sobretensiones | Depende del diferencial, coste en electrodos, posibles diferencias de potencial entre tierras | Viviendas y comercios |
| TN (Tierra-Neutro) | Neutro y masas comparten la misma toma de tierra | Corriente de cortocircuito dispara automáticos/fusibles | Desconexión rápida, equipotencialidad constante, no depende de la resistividad del terreno | Diseño complejo, riesgo si se rompe el PEN | Instalaciones industriales, redes urbanas en Reino Unido/Alemania |
| IT (Neutro aislado) | Neutro aislado o con impedancia alta; masas con tierra propia | Primer fallo no desconecta (alarma); al segundo actúan protecciones | Máxima continuidad de servicio, menor riesgo de choque en primer fallo | Necesita equipos especiales y mantenimiento cualificado, mayor complejidad | Hospitales, petroquímicas, embarcaciones, centros de datos, procesos críticos |
¿Qué pasa si no tienes toma de tierra?
Después de revisar en detalle la utilidad de la toma de tierra, es fácil imaginar que las consecuencias de no disponer de una pueden resultar muy peligrosas.
Peligro de electrocución
Sin toma de tierra, el cuerpo humano puede convertirse en el camino de la corriente de fuga al tocar un equipo con un fallo de aislamiento, sufriendo una descarga potencialmente mortal.
Fallo en la desconexión de protecciones
Con una toma de tierra inexistente o de resistencia muy elevada, la corriente de fuga puede ser tan pequeña que el interruptor diferencial no la detecte y, por tanto, no desconecte el circuito a tiempo.
Daños en equipos por sobretensiones
Un mal sistema de tierra no puede disipar eficazmente las sobretensiones (por ejemplo, de un rayo cercano), lo que puede destruir aparatos electrónicos sensibles y generar ruido eléctrico que afecte a otros sistemas.
Riesgo de incendios
Las corrientes de fuga no canalizadas pueden generar sobrecalentamiento y chispas, lo que puede provocar incendios si el fallo persiste porque las protecciones no actúan.
Ausencia de equipotencialidad
Si la toma de tierra se degrada, se pierde la equipotencialidad. Diferentes partes metálicas podrían quedar a potenciales distintos, creando voltajes de contacto peligrosos incluso sin un fallo evidente.
La obligatoriedad de la toma de tierra en Europa
La obligatoriedad de la toma de tierra está recogida en los reglamentos técnicos de cada país, casi siempre alineados con la norma internacional IEC 60364.
España
El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT), en su ITC-BT-18, obliga a instalar toma de tierra en cualquier nueva edificación o reforma importante. Su objetivo es limitar tensiones peligrosas en masas metálicas y garantizar la actuación de las protecciones diferenciales en caso de fallo.
Portugal
La normativa RTIEBT, basada en la armonizada HD 384 / IEC 60364, establece la obligación de una ligação à terra en todas las instalaciones eléctricas. También impone el uso de interruptores diferenciales, siguiendo criterios prácticamente idénticos a los aplicados en España.
Francia
La norma NF C 15-100 exige la mise à la terre en todas las partes metálicas de la instalación. Desde 1969 es obligatoria en viviendas nuevas, con un límite de 100 Ω de resistencia de tierra. Además, las instalaciones deben ser verificadas por organismos autorizados como CONSUEL.
Italia
La norma CEI 64-8 y el Decreto Ministerial 37/2008 hacen que la messa a terra sea obligatoria en todos los edificios. El D.P.R. 462/2001 establece inspecciones periódicas cada 5 años en lugares de trabajo para comprobar la eficacia de las instalaciones eléctricas.
Alemania
Las normas DIN VDE 0100 regulan la puesta a tierra. Desde 2007, es obligatorio instalar un electrodo de cimentación (Fundamenterder) en todo edificio nuevo, según las normas DIN 18015-1 y DIN 18014. En gran parte del país, el sistema TN es el más utilizado.
Reino Unido
La BS 7671 y BS 7430 exigen puesta a tierra en todas las instalaciones, con distintos esquemas (TN-S, TN-C-S, TT, IT). Deben conectarse todas las partes metálicas y mantenerse valores de resistencia bajos, usando RCDs para proteger frente a fallos.
Polonia
La serie PN-IEC 60364 establece la obligatoriedad de la uziemienie en todas las instalaciones. La ley Prawo Budowlane exige revisiones cada 5 años para verificar el estado eléctrico, incluida la resistencia de tierra, con valores especialmente estrictos en sistemas de pararrayos.
Países Bajos
La norma NEN 1010, basada en la IEC 60364, rige las instalaciones eléctricas y exige una equipotencialidad principal (hoofd-aarding) en cada edificio. Desde 1975 es obligatorio que todas las nuevas tomas de corriente incluyan conductor de tierra.
Chequia
La normativa ČSN 33 2000, equivalente a la IEC 60364, regula la puesta a tierra (uzemnění). En edificios nuevos se requiere instalar un electrodo de cimentación o sistema equivalente, y realizar verificaciones iniciales. La ley obliga también a inspecciones periódicas cada 5 años en viviendas y con mayor frecuencia en entornos de riesgo.
La toma de tierra mucho más que un simple cable
La toma de tierra es un elemento sencillo pero vital que garantiza que la electricidad no deseada tenga siempre un camino seguro. Protege a las personas de descargas letales y a los equipos de daños. Como confirman las normativas europeas, su obligatoriedad es un estándar universal para proteger vidas y bienes. Aunque los detalles técnicos varíen, el mensaje es claro: nunca prescindir de una buena toma de tierra. Es, literalmente, el cable que nos mantiene a salvo.