¿Qué es la corriente de falla a tierra en sistemas TT?
Definición del sistema TT y por qué importa
En Argentina, la distribución eléctrica en baja tensión utiliza el esquema TT (Terre-Terre): la primera "T" indica que el neutro del transformador de la distribuidora está conectado directamente a tierra, y la segunda "T" indica que las masas metálicas de la instalación del usuario (gabinetes, carcasas de equipos, cañerías) están conectadas a una tierra INDEPENDIENTE, típicamente una jabalina de cobre de 1.5 m o 2.4 m clavada en el suelo de la propiedad. Este esquema es diferente del TN (usado en Europa continental y USA), donde las masas se conectan al mismo neutro del transformador. La consecuencia principal del esquema TT es que la corriente de falla a tierra es MUY BAJA, limitada por la resistencia de las dos jabalinas en serie (la del transformador y la del usuario). Si la jabalina del usuario tiene 10Ω y la del transformador 5Ω, con una tensión de 220V la corriente de falla es solo I = 220 / (10+5) = 14.7A — insuficiente para hacer disparar un termomagnético de 16A en su zona magnética.
La condición de seguridad: Ra × I∆n ≤ UL
La AEA 90364-4-41 establece la condición fundamental de seguridad para sistemas TT: Ra × I∆n ≤ UL, donde Ra es la resistencia de puesta a tierra del usuario (en Ω), I∆n es la sensibilidad del interruptor diferencial (en A), y UL es la tensión límite de seguridad (50V para ambientes secos, 25V para ambientes húmedos como baños/piscinas, 12V para ambientes sumergidos). Esta condición garantiza que, ante una falla de aislación (contacto de un conductor de fase con una masa metálica), la tensión que aparece en la masa no supere el umbral peligroso para el cuerpo humano ANTES de que el diferencial desconecte. Ejemplo: con diferencial de 30 mA y ambiente seco (UL = 50V): Ra ≤ 50 / 0.030 = 1667 Ω. Aunque parezca un valor alto y fácil de cumplir, en la práctica se buscan valores mucho más bajos (< 40 Ω) para asegurar estabilidad ante cambios de humedad del suelo.
Obligatoriedad del interruptor diferencial en Argentina
En sistemas TT, el interruptor diferencial (ID o IDR) es OBLIGATORIO porque las corrientes de falla a tierra son demasiado bajas para activar las protecciones termomagnéticas. Un termomagnético de curva C-16A requiere al menos 80A (5×In) para disparar instantáneamente, pero la corriente de falla en esquema TT rara vez supera los 20-30A. Sin diferencial, una falla a tierra podría persistir indefinidamente, calentando cables y provocando incendios, o electrocutando a una persona que toque la masa energizada. La AEA 90364 exige diferencial de 30 mA (alta sensibilidad) para todos los circuitos de tomacorrientes y para circuitos que alimenten equipos en ambientes húmedos (baños, cocinas, lavaderos, exteriores). Para circuitos de iluminación sin acceso directo del usuario, se acepta diferencial de 300 mA. La SRT (Superintendencia de Riesgos del Trabajo) también exige diferenciales en todos los tableros de establecimientos industriales y comerciales.
Medición y verificación de la resistencia de tierra
La verificación de la condición Ra × I∆n ≤ UL requiere medir la resistencia de puesta a tierra (Ra) con un telurímetro (medidor de resistencia de tierra). El método estándar es el de tres puntos (método de caída de potencial): se inyecta una corriente entre el electrodo bajo prueba y un electrodo auxiliar distante, y se mide la tensión en un electrodo de referencia intermedio. Ra = V/I. Las picas auxiliares deben estar a distancias normalizadas (el electrodo de tensión a ~62% de la distancia del de corriente, según el método de Wenner/Fall of Potential). Valores típicos de Ra en Argentina: suelo húmedo arcilloso (pampa húmeda, Buenos Aires): 5-20 Ω con una jabalina de 2.4m; suelo seco arenoso (Cuyo, Patagonia): 50-500 Ω con una jabalina; suelo rocoso: > 1000 Ω (puede requerir múltiples jabalinas o electrodo tipo malla). Si Ra es demasiado alta, las soluciones son: agregar más jabalinas en paralelo (cada jabalina adicional reduce Ra ~40-60%), instalar una malla de tierra, o mejorar el suelo circundante con bentonita o gel conductor.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el valor máximo de resistencia de tierra permitido?
Depende de la sensibilidad del diferencial. Para un diferencial de 30 mA (el más común en viviendas) y tensión límite de 50V (ambiente seco): Ra_máx = 50V / 0.030A = 1667 Ω. Para un diferencial de 300 mA (circuitos de iluminación o tableros seccionales): Ra_máx = 50V / 0.300A = 167 Ω. Para ambientes húmedos (baño, piscina) con UL = 25V y diferencial 30 mA: Ra_máx = 25V / 0.030A = 833 Ω. Sin embargo, la SRT (Resolución 900/15) y las distribuidoras exigen valores prácticos mucho más estrictos: EDENOR/EDESUR requieren Ra ≤ 10-40 Ω en la práctica. Valores bajos de Ra garantizan estabilidad ante variaciones estacionales de humedad del suelo.
¿Qué diferencia hay entre tensión de contacto directo e indirecto?
Contacto directo: la persona toca un conductor activo (fase o neutro) directamente expuesto, por ejemplo un cable pelado o un borne sin tapa. La protección contra contacto directo es el aislamiento, las envolventes (tapas, gabinetes IP>20), las distancias de seguridad, y los diferenciales de alta sensibilidad (30 mA) como protección adicional (no sustitutiva). Contacto indirecto: la persona toca una masa metálica que se ha energizado por una falla de aislación (por ejemplo, la carcasa de un lavarropas con el cable dañado internamente). La protección contra contacto indirecto en sistemas TT es la combinación de puesta a tierra + interruptor diferencial. La AEA 90364-4-41 establece que la tensión de contacto indirecto no debe superar 50V AC durante más de 5 segundos (o 25V en ambientes húmedos).
¿Puedo usar un diferencial de 300 mA en lugar de 30 mA?
Solo para circuitos específicos. El diferencial de 300 mA protege contra incendios por fuga a tierra pero NO protege eficazmente contra electrocución de personas (30 mA es el umbral de no-soltar, por encima del cual la persona no puede soltar el conductor). La AEA 90364 exige 30 mA (alta sensibilidad) para: todos los circuitos de tomacorrientes, circuitos que alimenten equipos accesibles al usuario, todos los circuitos en baños, cocinas, lavaderos y exteriores. El diferencial de 300 mA se acepta para: circuitos de iluminación fija sin acceso directo del usuario, alimentación de tableros seccionales (como diferencial general), y protección contra incendio en alimentadores principales. En la práctica, se recomienda usar diferenciales de 30 mA para TODOS los circuitos en viviendas.
¿Qué pasa si no tengo puesta a tierra y salto sí tengo diferencial?
El diferencial sin puesta a tierra es una protección INCOMPLETA. En caso de falla de aislación, la masa metálica se energiza al potencial de fase (220V), pero el diferencial NO detecta la falla porque no hay corriente fluyendo a tierra (no hay camino de retorno). El diferencial solo disparará cuando una persona toque la masa Y toque simultáneamente algo conectado a tierra (piso conductor, cañería de agua, etc.), cerrando el circuito a través de su cuerpo. En ese instante, el diferencial detecta la corriente diferencial y desconecta en ~30 ms. Aunque el diferencial evita la electrocución fatal (la corriente circula solo 30 ms), la persona sí recibe una descarga de 220V que puede causar contracción muscular, caída, o lesiones secundarias. Con puesta a tierra correcta, la falla se despeja ANTES de que nadie toque la masa: la corriente fluye por el cable de tierra, el diferencial detecta y desconecta sin que nadie reciba descarga.