Tierra Ufer: cómo conectar e instalar correctamente un electrodo empotrado en concreto

Por qué importa la tierra de la zapata

Muchos electricistas pasan junto a las zapatas de concreto en una obra sin verlas como un electrodo de puesta a tierra. Sin embargo, el electrodo empotrado en concreto, más conocido como tierra Ufer, es uno de los electrodos más eficaces que existen. Además, estás obligado a usarlo cuando existe.

En este análisis de Electrical Code Coach, veremos las dos formas en que el NEC te permite instalar y conectar una tierra Ufer. También repasaremos los requisitos que revisan los inspectores y una disposición del código que puede ahorrarte 20 pies de cobre.

Debes usar todos los electrodos disponibles

Primero, la regla básica: según la NEC 250.50, todos los electrodos de puesta a tierra presentes en un edificio o estructura deben unirse entre sí para formar el sistema de electrodos de puesta a tierra. Como lo dice el Code Coach:

“Si hay zapatas de concreto o una losa de concreto, vas a estar obligado a usarlas como electrodo de puesta a tierra.”

Así que en una construcción nueva con zapatas coladas, la tierra Ufer no es opcional. Tienes que coordinar con el equipo de concreto antes del colado. Una vez que se vierte el concreto, pierdes la oportunidad de hacer esa conexión.

Qué se considera un electrodo empotrado en concreto

La NEC 250.52(A)(3) establece los requisitos. Si usas varilla de refuerzo, el acero debe:

• Tener al menos 1/2 pulgada de diámetro
• Ser de barras o varillas de refuerzo de acero desnudas, galvanizadas con zinc o con otro recubrimiento eléctricamente conductor
• Medir al menos 20 pies de largo en total
• Estar cubierto por al menos 2 pulgadas de concreto

Los 20 pies no tienen que ser una sola barra recta. En la práctica, suelen ser varios tramos doblados en las esquinas o tendidos en línea recta y unidos entre sí. El código te permite unirlos de cualquiera de estas formas:

1. Soldando los tramos entre sí
2. Con alambre de amarre de acero, el mismo que ya usa el equipo de concreto

“Ellos amarran sus piezas de acero solo con alambre de amarre. Eso es perfectamente aceptable. Tenemos que tener al menos 20 pies de esa varilla continua. Puede dar vuelta en las esquinas, puede tener dobleces, pero tiene que estar conectada entre sí.”

Método 1: conéctate directamente a la parrilla de varillas

Este es el método más práctico y el que usarás en la mayoría de los trabajos. Cuando hayas confirmado que la varilla de refuerzo cumple los requisitos anteriores, el proceso es sencillo:

1. Determina dónde va a quedar la acometida. Si la acometida va en la esquina este de la estructura, ve a la esquina este de la parrilla de varillas.
2. Fija un tramo de cobre desnudo 4 AWG a la varilla en cualquier punto con una abrazadera listada.
3. Deja suficiente conductor fuera del concreto para llegar al equipo de acometida, ya sea un combo medidor-interruptor principal u otro primer punto de desconexión.
4. Protege ese extremo del conductor para que no se dañe durante el resto de la obra.

Eso es todo. No necesitas tender 20 pies de cobre a lo largo de la varilla. La varilla aporta los 20 pies de electrodo, y tu cobre solo tiene que conectarse a ella.

Usa el accesorio correcto

La abrazadera importa. Según la NEC 250.70, las conexiones deben hacerse con accesorios listados, y una abrazadera que quedará enterrada en concreto debe estar listada para empotrarse en concreto o para enterramiento directo. Una abrazadera de tierra estándar para interiores no pasa la inspección.

La regla de las dos pulgadas

Cada componente metálico del electrodo debe tener al menos 2 pulgadas de concreto por todos lados, y eso incluye la propia conexión. Normalmente se logra así:

• Por debajo: Las silletas que coloca el equipo de concreto levantan el acero unas 2 pulgadas del suelo
• Por encima: Necesitas al menos 2 pulgadas de concreto sobre la parte superior del acero

“Tiene que estar cubierto por un mínimo de dos pulgadas, es decir, dos pulgadas en todas las direcciones.”

Dimensionamiento del conductor

¿Por qué cobre 4 AWG? Según la NEC 250.66(B), la parte del conductor del electrodo de puesta a tierra que solo da servicio a un electrodo empotrado en concreto no tiene que ser mayor que cobre 4 AWG, sin importar el tamaño de los conductores de acometida. Por eso el cobre desnudo 4 AWG es el estándar para las conexiones Ufer.

Método 2: haz tu propio electrodo empotrado en concreto

No tienes que conectarte a la varilla de refuerzo. El NEC también reconoce como electrodo empotrado en concreto al menos 20 pies de conductor de cobre desnudo no menor que 4 AWG.

Así funciona:

1. Tiende al menos 20 pies de cobre desnudo 4 AWG en la zapata donde se va a colar el concreto
2. Mantenlo a 2 pulgadas del fondo y 2 pulgadas por debajo de la superficie del concreto, igual que la varilla de refuerzo
3. Deja conductor adicional, aparte de los 20 pies, saliendo del concreto con el largo suficiente para llegar a tu primer punto de desconexión

Ese último punto suele confundir a la gente. Los 20 pies tienen que estar dentro del concreto. El tramo que sube hasta tu equipo de acometida es adicional.

Solo hay que conectar un electrodo de zapata

Esta disposición puede ahorrarte dinero. Si tiendes cobre en una zapata que también tiene varilla de refuerzo que cumple los requisitos, técnicamente tienes dos electrodos empotrados en concreto. El NEC dice que cuando hay más de un electrodo empotrado en concreto, solo uno de ellos tiene que unirse al sistema de electrodos de puesta a tierra.

“Si ya tienes una parrilla, no desperdicies 20 pies de cobre. Simplemente conéctate en cualquier punto cercano a tu sistema.”

Si la zapata ya tiene varilla de refuerzo que cumple los requisitos, conectarte a ella con una abrazadera listada es la opción más barata y sencilla. Si decides tender 20 pies de cobre, no tienes que unir también la parrilla de varillas.

No se requiere varilla de tierra

Esta es una de las mayores ventajas prácticas de una tierra Ufer. El requisito de electrodo suplementario de la 250.53(A)(2) aplica a los electrodos de varilla, tubería y placa. No aplica a los electrodos empotrados en concreto.

“Si tienes una tierra Ufer, una tierra de zapata, no estás obligado a clavar ningún electrodo suplementario para cumplir con el sistema inicial de electrodos de puesta a tierra.”

Si una Ufer bien instalada es tu único electrodo, no necesitas clavar una segunda varilla para cumplir el código. Aun así, consulta con tu jurisdicción local, porque algunas zonas agregan sus propios requisitos.

Resumen rápido

Las dos formas aprobadas por el NEC para instalar una tierra Ufer son:

1. Conectarte a la parrilla de varillas (la más práctica): Usa cobre desnudo 4 AWG y una abrazadera listada para empotrarse en concreto o para enterramiento directo. Fíjala a al menos 20 pies de varilla de refuerzo de al menos 1/2 pulgada de diámetro, amarrada o soldada, y cubierta por 2 pulgadas de concreto.
2. Tender tu propio electrodo de cobre: Coloca al menos 20 pies de cobre desnudo 4 AWG en la zapata con 2 pulgadas de concreto por todos lados. Deja suficiente conductor adicional para llegar a la acometida.

Con cualquiera de los dos métodos, debes usar el electrodo de la zapata si existe, solo necesitas conectar un electrodo empotrado en concreto y no necesitas una varilla de tierra suplementaria.

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