Una puesta a tierra para pararrayos no tiene nada que ver con una puesta a tierra eléctrica convencional. Su diseño debe responder a un fenómeno completamente distinto, extraordinario en términos eléctricos: una corriente extremadamente rápida, intensa y de muy alta frecuencia. 

En este artículo te explicamos por qué, desde la física del rayo, la toma de tierra debe diseñarse de forma específica para garantizar la seguridad de personas, estructuras y equipos. 

¿Qué entendemos por puesta a tierra? 

Una puesta a tierra es un sistema diseñado para establecer una conexión física controlada entre una instalación eléctrica o de protección y el terreno. Su objetivo es derivar corrientes no deseadas hacia el suelo para evitar tensiones peligrosas y garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas de seguridad. Una puesta a tierra bien diseñada permite: 

• Evitar descargas eléctricas a personas.
• Proteger equipos y electrónica sensible. 
• Activar protecciones como interruptores diferenciales y automáticos.
• Igualar el potencial eléctrico (equipotencialidad).
• Reducir el riesgo de incendios eléctricos.

Un rayo se comporta más como un impulso de alta frecuencia que como una corriente continua o alterna. 

Mientras que una instalación eléctrica trabaja a una frecuencia de 50 Hz, un rayo: 

• Puede superar los 200.000 amperios.
• Alcanzar varios millones de voltios. 
• Desarrollar un frente de onda en microsegundos. 

Este comportamiento hace que la corriente del rayo contenga componentes de muy alta frecuencia (del orden de cientos de KHz a MHz).  

Diseño de una puesta a tierra para descargas atmosféricas.

En un pulso tan rápido, la corriente tiende a circular por la superficie del conductor (efecto pelicular). Por este motivo: 

• Los conductores deben tener gran superficie de contacto. 
• Las curvaturas cerradas incrementan la impedancia y pueden provocar arcos eléctricos. 
• Las conexiones deben ser rectas, cortas y con radios amplios. 

Frente al rayo es mucho más importante una puesta a tierra de baja impedancia que una baja resistencia.

En una instalación eléctrica una baja resistencia siempre es sinónimo de buena puesta a tierra. En fenómenos de alta frecuencia, como una descarga de rayo, lo relevante no es solo la resistencia, sino la impedancia, que engloba: 

• Resistencia eléctrica.
• Capacitancia.
• Inductancia, especialmente esta última. 

Una instalación puede mostrar una resistencia excelente… y aun así ser incapaz de disipar un rayo porque su impedancia es demasiado alta. 

Ejemplo típico: El valor de resistencia de un solo electrodo vertical de 15 metros puede ser de 5 ohmios (valor bajo de resistencia) pero su comportamiento frente a un impulso de alta frecuencia puede ser ineficiente, porque un solo electrodo de gran longitud presenta mayor inductancia, obligando a la corriente a buscar caminos alternativos aumentando el riesgo. 

Otro punto clave: A alta frecuencia, la corriente del rayo tiende a circular por la superficie del conductor y del suelo. 

Esto significa que: 

• Una malla, o un anillo perimetral formado por múltiples electrodos cortos, favorece un comportamiento inductivo más eficiente, no incrementando el valor de impedancia del sistema. 
• Distribuir electrodos horizontales y verticales en forma de pata de ganso  permiten distribuir la energía en mayor superficie, reduciendo tensiones peligrosas. 

Por eso, las normas nacionales e internacionales de protección frente al rayo recomiendan claramente este tipo de soluciones en edificios y estructuras de cierta envergadura. 

La equipotencialidad es la mejor solución para evitar diferencias de potencial.

Cuando un rayo deriva a tierra genera una caída de tensión en el suelo que puede alcanzar miles de voltios entre dos puntos separados solo unos metros. Esto puede crear riesgos como: 

• Tensión de paso: diferencia de potencial entre los pies de una persona. 
• Tensión de contacto: diferencia entre un punto del suelo y un elemento metálico cercano. 

Un diseño inadecuado puede hacer que estas tensiones: 

• Alcancen zonas transitadas.
• Entren en equipos sensibles.
• Generen arcos a través de estructuras metálicas. 

Una puesta a tierra física para el sistema de protección contra descargas atmosféricas conectada equipotencialmente a la red general de puesta a tierra del edificio, reduce estos gradientes distribuyendo la corriente de manera homogénea y segura. 

Conclusión

La puesta a tierra es un elemento esencial para la seguridad eléctrica y para la protección contra el rayo. Sin embargo, no todas las tierras son iguales: 
la eléctrica protege frente a fallas internas y la de pararrayos frente a descargas atmosféricas de alta frecuencia. 

Confundirlas o diseñarlas incorrectamente puede generar riesgos graves, desde descargas a personas hasta daños estructurales o fallos en equipos críticos. 

Si deseas profundizar más o conocer soluciones profesionales, puedes visitar nuestra sección de sistemas de puesta a tierra donde encontrarás información técnica, productos y recursos descargables especializados. 

¿Necesitas asesoramiento para diseñar o mejorar tu sistema de puesta a tierra? 

En INGESCO somos especialistas en sistemas de protección contra el rayo y puesta a tierra profesional. Nuestro equipo técnico puede analizar tu instalación y recomendar la mejor solución según normativa y tipo de proyecto. 

Rellena el formulario y solicita una consultoría gratuita con nuestros expertos.