Conozca cómo diseñar el subsistema de puesta a tierra del SPDA según la NBR 5419-3:2026: arreglos preferenciales, resistividad del suelo, anillo, electrodos, equipotencialización, continuidad y documentación.
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El diseño de puesta a tierra para SPDA debe desarrollarse como parte integrada de la protección contra descargas atmosféricas, considerando geometría del electrodo, resistividad del suelo, caminos de corriente, equipotencialización, tensiones de paso y contacto, durabilidad de los materiales e integración con las demás instalaciones de la estructura.
La ABNT NBR 5419-3:2026 deja claro que el desempeño del subsistema de puesta a tierra no puede reducirse a un único valor de resistencia medido en campo. El diseño debe buscar la menor resistencia posible compatible con el arreglo adoptado, la topología y la resistividad del suelo, pero la integridad del electrodo durante la inspección se verifica principalmente mediante ensayo de continuidad eléctrica.
¿Cuál Es la Función de la Puesta a Tierra en el SPDA?
En el SPDA externo, el subsistema de puesta a tierra recibe la corriente conducida por los subsistemas de captación y bajantes y la dispersa en el suelo. Su función debe analizarse junto con los demás elementos de protección, porque una geometría inadecuada puede aumentar sobretensiones y diferencias de potencial peligrosas incluso cuando la resistencia óhmica medida parece baja.
La NBR 5419-3:2026 establece que, para el comportamiento en alta frecuencia asociado a la descarga atmosférica, es especialmente importante estudiar y optimizar la geometría y las dimensiones del subsistema de puesta a tierra.
Esto cambia la pregunta de diseño. En lugar de preguntar únicamente «¿qué resistencia debo alcanzar?», el análisis debe considerar:
- cómo se distribuye la corriente por el electrodo;
- cuál es la resistividad y la estratificación del suelo;
- cómo se integra el electrodo con las bajantes;
- qué partes naturales de la estructura pueden aprovecharse;
- qué tensiones superficiales pueden aparecer;
- cómo se ejecutará la equipotencialización;
- cómo se inspeccionará y mantendrá el sistema.
Es Preferible una Infraestructura de Puesta a Tierra Integrada
Para protección contra descargas atmosféricas, la NBR 5419-3:2026 considera preferible una única infraestructura de puesta a tierra integrada por estructura, común a las instalaciones existentes: energía, señal, servicios y protección contra descargas atmosféricas.
Esta directriz es importante porque sistemas de puesta a tierra independientes pueden desarrollar diferencias de potencial significativas durante una descarga. La integración, cuando está técnicamente bien resuelta, reduce tensiones diferenciales y crea una referencia equipotencial más coherente para la estructura.
La compatibilización también debe considerar la NBR 5410 y, para la protección de sistemas eléctricos y electrónicos contra sobretensiones, los requisitos de la NBR 5419-4.
Arreglos Preferenciales de Puesta a Tierra
La NBR 5419-3:2026 establece un orden preferencial para el subsistema de puesta a tierra.
Armadura de la Cimentación con Interconexión Horizontal
La primera opción es utilizar la armadura de cimentación eléctricamente continua, con interconexión horizontal, por ejemplo mediante viga de cimentación o piso de hormigón armado.
Este arreglo aprovecha una gran área de contacto con el suelo y puede formar un electrodo natural eficiente, siempre que la continuidad eléctrica esté garantizada según los criterios normativos.
Armadura de la Cimentación sin Interconexión Horizontal
Cuando la cimentación no posee interconexión horizontal a nivel del piso, la norma permite complementar la solución con un conductor adicional enterrado. Si esa interconexión no existe, deben evaluarse las posibles tensiones superficiales peligrosas y adoptarse medidas preventivas.
Conductor en Anillo Cerrado
Cuando no puede utilizarse el electrodo natural, el arreglo mediante conductor en anillo cerrado alrededor de la estructura es una de las soluciones de referencia. El anillo puede incluir módulos internos formando una malla, según las necesidades del diseño.
La norma establece que el electrodo en anillo debe enterrarse a una profundidad mínima de 0,5 m y, con el objetivo de mitigar tensiones superficiales peligrosas, posicionarse aproximadamente a 1 m alrededor de las paredes exteriores, considerando las condiciones reales del edificio.
Las Varillas Son Complementarias, No el Punto de Partida
Un error frecuente es tratar la instalación de varillas verticales como solución estándar para cualquier puesta a tierra de SPDA. En la NBR 5419-3:2026, las varillas se tratan como electrodos complementarios y su aplicación debe considerar las condiciones del suelo.
La necesidad de complementación depende del arreglo existente, del nivel de protección y de la relación entre el radio medio del área cubierta por el electrodo y la longitud mínima definida por la norma.
Cuando no se cumplen las condiciones establecidas, pueden ser necesarios electrodos verticales o radiales adicionales, o medidas específicas de protección contra tensiones de paso y contacto.
Por lo tanto, «añadir más varillas» sin analizar geometría, resistividad y distribución de corriente no constituye un diseño completo de puesta a tierra.
Resistividad del Suelo y Longitud del Electrodo
La resistividad del suelo influye directamente en el diseño del subsistema de puesta a tierra. La NBR 5419-3:2026 relaciona la longitud mínima del electrodo con el nivel de protección del SPDA y la resistividad del suelo para determinadas clases.
Este análisis debe realizarse durante el diseño, antes de decidir la complementación con electrodos radiales o verticales.
En terrenos heterogéneos, la estratificación puede hacer inadecuada una interpretación basada únicamente en una medición superficial. Por ello, el estudio del suelo y la elección del arreglo deben ser coherentes con la escala y criticidad de la estructura.
No Existe un Único Valor de Resistencia que Apruebe un SPDA
La NBR 5419-3:2026 determina que la resistencia óhmica del electrodo sea considerada y calculada en la fase de diseño, con el objetivo de crear condiciones para minimizar sobretensiones peligrosas.
Sin embargo, la norma no establece un valor universal de resistencia como criterio aislado de aprobación para todo SPDA.
En la fase de inspección, cuando el objetivo es verificar la integridad del electrodo, el ensayo indicado es el de continuidad eléctrica. Esto es especialmente importante porque un sistema puede presentar una resistencia aparentemente baja y, aun así, contener discontinuidades, conexiones deterioradas o caminos de corriente inadecuados.
La medición de resistencia puede formar parte de la evaluación de ingeniería, pero no debe tratarse como prueba aislada de conformidad del sistema.
Los Materiales y las Dimensiones Deben Corresponder a la Función del Componente
Otro error común es utilizar secciones mínimas de conductores de protección de la instalación eléctrica como si fueran automáticamente válidas para electrodos del SPDA.
La NBR 5419-3:2026 posee tablas específicas para:
- conductores de captación y bajantes;
- electrodos de puesta a tierra no naturales;
- conductores de equipotencialización;
- materiales y condiciones de utilización.
Para electrodos no naturales en contacto directo con el suelo, por ejemplo, la norma presenta dimensiones específicas según material y configuración. Los cables de cobre utilizados como electrodo no hincado se tratan en otro rango de sección que los conductores de protección habituales de la instalación eléctrica.
La especificación debe considerar además corrosión, compatibilidad galvánica, solicitaciones mecánicas y condiciones del suelo. Una combinación inadecuada de materiales puede reducir significativamente la vida útil del sistema.
Conexiones y Continuidad Eléctrica
Las conexiones del subsistema de puesta a tierra son puntos críticos del diseño. Deben resistir los esfuerzos de la corriente de descarga y mantener el desempeño mecánico y eléctrico durante toda la vida útil.
La norma admite técnicas como soldadura eléctrica, soldadura exotérmica y conexiones mecánicas de presión o compresión, observando las condiciones aplicables. Las conexiones enterradas deben permanecer accesibles en caja de inspección, salvo las excepciones previstas para determinados métodos permanentes.
Cuando las armaduras de la cimentación se utilizan como elementos naturales, su continuidad eléctrica debe garantizarse y, en estructuras existentes, verificarse según los procedimientos de ensayo definidos por la norma.
Integración con Equipotencialización y SPDA Interno
La puesta a tierra no debe confundirse con el SPDA interno. La NBR 5419-3:2026 define el SPDA interno como el conjunto de medidas destinado a evitar chispas peligrosas en el interior de la estructura.
Esto se obtiene principalmente mediante:
- conexiones equipotenciales; o
- aislamiento eléctrico mediante distancia de seguridad.
Cuando las líneas de energía o señal no pueden conectarse directamente a la barra de equipotencialización, la conexión puede realizarse indirectamente mediante un DPS adecuado.
La protección detallada de los sistemas internos contra sobretensiones y LEMP se desarrolla en la NBR 5419-4.
Tensiones de Paso y Contacto
El diseño debe verificar situaciones en las que el paso de la corriente de descarga pueda crear tensiones superficiales peligrosas. Estas condiciones dependen de la geometría del electrodo, resistividad del suelo, posición de las bajantes y acceso de personas o animales.
Cuando sea necesario, la NBR 5419-3 prevé medidas específicas para reducir riesgos de tensión de paso y contacto, que pueden implicar mejora de la equipotencialización, control de acceso, condiciones de la superficie o adecuaciones en el propio arreglo de puesta a tierra.
Este es otro motivo por el que la resistencia del electrodo, de forma aislada, no representa todo el desempeño del sistema.
Etapas de un Diseño de Puesta a Tierra para SPDA
Una secuencia técnica consistente incluye:
1. caracterización de la estructura y definición del nivel de protección resultante del análisis de riesgo; 2. levantamiento de los elementos naturales disponibles; 3. evaluación de la resistividad y condiciones del suelo; 4. definición del arreglo de puesta a tierra preferencial; 5. cálculo y verificación de la necesidad de complementación; 6. especificación de materiales, dimensiones y protección contra corrosión; 7. integración con bajantes, equipotencialización, energía y sistemas de señal; 8. análisis de tensiones de paso y contacto cuando corresponda; 9. detalle de conexiones y puntos de ensayo; 10. documentación, inspección y ensayos de continuidad.
Documentación y Entrega
El diseño debe registrar de forma trazable los criterios adoptados, planos del subsistema, materiales, puntos de interconexión, elementos naturales utilizados, memoria de cálculo, condiciones del suelo y procedimientos de inspección.
En instalaciones existentes, el levantamiento cadastral y el As-Built son especialmente importantes. Un diseño que no representa correctamente electrodos, interconexiones y elementos naturales dificulta la inspección y puede llevar a decisiones basadas en una condición de campo incorrecta.
La puesta a tierra del SPDA debe tratarse como una infraestructura de ingeniería integrada a la estructura y a las instalaciones eléctricas. Geometría, continuidad, equipotencialización, materiales y tensiones superficiales son tan relevantes como cualquier valor medido de resistencia.
Referencias Técnicas
[1] ASOCIACIÓN BRASILEÑA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5419-3:2026 — Protección contra descargas atmosféricas — Parte 3: Daños físicos a estructuras y peligro para la vida.
[2] ASOCIACIÓN BRASILEÑA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5419-1:2026 — Protección contra descargas atmosféricas — Parte 1: Principios generales.
[3] ASOCIACIÓN BRASILEÑA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5410 — Instalaciones eléctricas de baja tensión.
Preguntas Frecuentes
La NBR 5419-3:2026 no establece un valor universal de resistencia como criterio aislado de aprobación. La resistencia debe considerarse en el diseño junto con la geometría, topología y resistividad del suelo.
No de forma aislada. Para verificar la integridad del electrodo durante la inspección, la NBR 5419-3:2026 indica un ensayo de continuidad eléctrica. La evaluación completa también considera diseño, arreglo, conexiones, equipotencialización y condición física.
No como solución universal. La norma trata las varillas como electrodos complementarios. El arreglo preferencial puede utilizar cimentaciones eléctricamente continuas o un conductor en anillo, según la estructura.
Como regla general, la NBR 5419-3:2026 considera preferible una única infraestructura de puesta a tierra integrada por estructura, atendiendo energía, señal, servicios y protección contra descargas atmosféricas.
La NBR 5419-3:2026 establece una profundidad mínima de 0,5 m para el electrodo en anillo e indica una posición aproximada de 1 m alrededor de las paredes exteriores para mitigar tensiones superficiales peligrosas.
