Cuando se habla de accidentes eléctricos, la mayoría de las personas imagina escenarios donde existe contacto directo con una fuente de energía. Sin embargo, en sistemas eléctricos y descargas atmosféricas existe un riesgo mucho menos evidente: sufrir una descarga sin tocar directamente un conductor energizado. Este fenómeno ocurre por efecto de las tensiones de paso y contacto, un concepto fundamental dentro de la ingeniería de puesta a tierra y uno de los aspectos más importantes en normas como el RETIE vigente y el estándar IEEE 80.
Este tipo de tensiones aparece cuando una corriente eléctrica entra al suelo y comienza a dispersarse por el terreno. Durante ese proceso, diferentes puntos de la superficie adquieren distintos niveles de potencial eléctrico. Aunque esas diferencias no sean visibles, pueden convertirse en un riesgo para cualquier persona que se encuentre cerca de la zona afectada.
En otras palabras, el suelo puede convertirse temporalmente en un medio conductor capaz de transferir corriente a través del cuerpo humano. Precisamente por eso, la seguridad eléctrica moderna ya no se enfoca únicamente en disipar energía, sino también en controlar cómo se distribuye esa energía alrededor de las personas y las estructuras.
¿Qué es la tensión de paso?
La tensión de paso ocurre cuando existe una diferencia de potencial entre los dos pies de una persona mientras esta se encuentra sobre una superficie energizada. Esto suele presentarse durante descargas atmosféricas o fallas eléctricas de alta corriente, donde la energía se dispersa radialmente desde el punto de impacto o falla.
A medida que la corriente avanza por el terreno, el potencial eléctrico disminuye progresivamente con la distancia. El problema aparece cuando cada pie queda ubicado sobre un punto con diferente voltaje. En ese momento, el cuerpo humano puede convertirse en el camino por el cual circula parte de la corriente.
Este fenómeno explica por qué una persona puede sufrir lesiones incluso sin haber sido alcanzada directamente por un rayo. En muchos casos, el riesgo proviene de la distribución eléctrica sobre el suelo y no del impacto directo de la descarga.
La gravedad del accidente dependerá de factores como la intensidad de la corriente, el tiempo de exposición, la resistividad del terreno y la trayectoria que tome la corriente a través del cuerpo.
¿Qué es la tensión de contacto?
La tensión de contacto ocurre cuando una persona toca una estructura metálica energizada mientras permanece apoyada sobre el suelo. En este caso, la diferencia de potencial se genera entre el elemento metálico y el terreno.
Durante una falla eléctrica o una descarga atmosférica, estructuras como torres, cerramientos metálicos, gabinetes o sistemas de protección pueden adquirir un potencial elevado respecto al suelo circundante. Si alguien toca esa estructura, su cuerpo puede actuar como puente conductor entre ambos puntos.
A diferencia de la tensión de paso, la corriente suele atravesar zonas más sensibles del cuerpo, incluyendo brazos, pecho y corazón. Por esa razón, las tensiones de contacto normalmente representan un riesgo crítico dentro de los estudios de seguridad eléctrica.
Tanto el RETIE vigente como estándares internacionales consideran obligatorio controlar este tipo de tensiones en instalaciones eléctricas, subestaciones, sistemas industriales y estructuras expuestas a descargas atmosféricas.
Por qué la resistencia de puesta a tierra no es suficiente
Uno de los errores más comunes en ingeniería eléctrica es pensar que la seguridad de un sistema depende únicamente de obtener una baja resistencia de puesta a tierra. Aunque este valor sigue siendo importante, actualmente se considera insuficiente para determinar si una instalación es realmente segura.
Un sistema puede presentar mediciones aceptables y aun así generar niveles peligrosos de tensión sobre el terreno. Esto ocurre porque la resistencia no refleja necesariamente cómo se distribuye la corriente durante una falla eléctrica.
Por esa razón, el enfoque moderno de diseño busca analizar el comportamiento integral del sistema. Hoy no basta con disipar corriente; también es necesario controlar los gradientes de potencial y reducir el riesgo para las personas que puedan estar cerca de la instalación.
Si quieres entender mejor cómo se establecen estos criterios de diseño en Colombia, puedes consultar este análisis sobre el
RETIE vigente para diseño de sistemas de puesta a tierra.
Cómo aborda este tema el estándar IEEE 80
IEEE 80 es uno de los estándares internacionales más utilizados para el diseño seguro de sistemas de tierra en instalaciones eléctricas. Su objetivo principal es reducir el riesgo de electrocución evaluando cómo se comporta la corriente cuando ocurre una falla.
A diferencia de enfoques más antiguos centrados únicamente en la resistencia del sistema, IEEE 80 analiza variables como el tiempo de exposición, la resistividad del suelo, la corriente de falla y la respuesta fisiológica del cuerpo humano.
Gracias a este enfoque, es posible calcular niveles tolerables de exposición y diseñar sistemas que minimicen las tensiones de paso y contacto dentro de áreas accesibles para las personas.
Este tipo de análisis es especialmente importante en subestaciones, plantas industriales, centros de datos, infraestructura energética y sistemas de protección contra rayos.
Factores que influyen en las tensiones de paso y contacto
El comportamiento de estas tensiones depende de múltiples variables técnicas. Una de las más importantes es la resistividad del suelo, ya que terrenos secos, rocosos o con baja conductividad dificultan la disipación de corriente y aumentan las diferencias de potencial.
También influyen la magnitud de la corriente de falla, la geometría de la malla de tierra, la profundidad de instalación de los conductores y las características superficiales del terreno.
En algunos casos, materiales como grava o tratamientos conductivos ayudan a controlar la distribución eléctrica y reducir el riesgo para las personas. Por eso, el diseño de un sistema de puesta a tierra no debe limitarse a instalar electrodos, sino que requiere análisis técnicos mucho más completos.
Cuando el objetivo es proteger instalaciones críticas o estructuras expuestas a descargas atmosféricas, suele ser necesario realizar estudios especializados que permitan modelar el comportamiento real del sistema. Este tipo de evaluaciones forman parte de los
servicios especializados de ingeniería eléctrica de Ground Lightning.
Cuándo es necesario reevaluar un sistema de tierra
Muchas instalaciones operan durante años sin volver a revisar el comportamiento de su sistema de tierra. Sin embargo, cambios en las condiciones del terreno, ampliaciones eléctricas, incremento de cargas o deterioro de componentes pueden modificar completamente el desempeño del sistema.
También es importante reevaluar instalaciones ubicadas en zonas con alta actividad de tormentas eléctricas o donde existan antecedentes de fallas eléctricas recurrentes.
En estos casos, no basta con asumir que el sistema sigue funcionando correctamente solo porque alguna vez cumplió una medición. Las condiciones reales pueden cambiar con el tiempo y generar nuevos riesgos eléctricos.
Ante cualquier duda sobre el estado de una instalación, lo recomendable es solicitar una evaluación técnica especializada a través del
canal de contacto de Ground Lightning.
Conclusión
Las tensiones de paso y contacto demuestran que una descarga eléctrica puede representar un riesgo incluso sin contacto directo con la fuente de energía. Cuando una corriente se dispersa por el suelo, pueden generarse diferencias de potencial capaces de afectar gravemente a una persona que se encuentre cerca.
Por eso, la ingeniería moderna de puesta a tierra ya no se enfoca únicamente en alcanzar ciertos valores de resistencia, sino en controlar cómo se comporta realmente la energía durante una falla o una descarga atmosférica.
Normas como el RETIE vigente y estándares internacionales como IEEE 80 han convertido este análisis en un aspecto fundamental de la seguridad eléctrica, especialmente en instalaciones donde la continuidad operativa y la protección de las personas son prioritarias.
