Escalon para pozo de visita tipo ligero de 250 x 150mm de 2 kg, marca Fundidora Tenayuca. Incluye: material, mano de obra y herramienta.

El Escudo Invisible que Protege tu Instalación

En el panorama de la infraestructura nacional mexicana, la fiabilidad del suministro energético y la seguridad operativa de las redes subterráneas representan dos pilares fundamentales para el desarrollo industrial y urbano proyectado para el año 2025. La red eléctrica, un organismo vivo y pulsante que se extiende desde las centrales de generación hasta los centros de consumo, enfrenta desafíos constantes derivados de fenómenos naturales y operacionales. En este contexto, el apartarrayos autovalvular emerge no solo como un componente de hardware, sino como el guardián silencioso de activos que, en conjunto, suman billones de pesos en inversión pública y privada. Su función trasciende la simple protección contra rayos; es el garante de la continuidad operativa, evitando que sobretensiones transitorias —picos de voltaje que ocurren en microsegundos— devasten transformadores, interruptores y líneas de distribución vitales para la economía de México.

Paralelamente, la modernización de las ciudades mexicanas impulsa una transición acelerada de redes aéreas a subterráneas, una estrategia que mejora la estética urbana y reduce la vulnerabilidad ante ciclones y tormentas. Esta transición, sin embargo, crea una necesidad crítica de infraestructura civil accesible y segura. Aquí, el escalon para pozo de visita deja de ser un mero accesorio de hierro o plástico para convertirse en un elemento de seguridad industrial de primer orden. Regulado por normas estrictas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), este componente asegura que el personal de mantenimiento pueda descender a las entrañas de la ciudad para operar, reparar y expandir las redes sin poner en riesgo su integridad física.

Este informe técnico, elaborado con una perspectiva de ingeniería forense y análisis de costos para el ejercicio fiscal 2025, disecciona la tecnología, el mercado, la normativa y la economía de estos dos componentes esenciales. A través de un desglose exhaustivo de los Análisis de Precios Unitarios (APU), ajustados a la realidad inflacionaria y laboral de México, y bajo la lupa de los estándares más rigurosos como la especificación CFE VA410-17, se presenta un compendio de conocimiento diseñado para ingenieros, contratistas, especificadores y auditores de obra pública. El objetivo es proporcionar una herramienta que permita la toma de decisiones basada en datos, mitigando riesgos técnicos y financieros en proyectos de electrificación y urbanización.

Opciones y Alternativas en el Mercado

La Metamorfosis del Concepto "Autovalvular"

Para comprender el estado del arte en 2025, es imperativo realizar una arqueología tecnológica del término apartarrayos autovalvulares. Históricamente, este concepto se acuñó para describir los dispositivos basados en carburo de silicio (SiC). Estos equipos primigenios dependían de una arquitectura compleja que incluía explosores (gaps) en serie. Su funcionamiento era mecánico-eléctrico: el explosor aislaba el resistor de la línea bajo condiciones normales de tensión. Al presentarse una sobretensión, el arco saltaba en el explosor, y el carburo de silicio, actuando como una válvula resistiva, limitaba la corriente de falla, permitiendo la extinción del arco una vez disipada la energía transitoria.

Sin embargo, la ingeniería de materiales ha avanzado hacia la tecnología de estado sólido, desplazando casi en su totalidad al SiC en favor de los Óxidos Metálicos (MOV), principalmente el Óxido de Zinc (ZnO). A pesar de esta evolución, el término apartarrayos autovalvulares persiste tenazmente en el léxico de la industria mexicana, en los catálogos de conceptos de licitaciones públicas y en la jerga de campo de los linieros de CFE. Es crucial, por tanto, que el profesional entienda que cuando una especificación moderna solicita un "apartarrayos autovalvular", se refiere funcionalmente a la capacidad del dispositivo de actuar como una válvula de alivio de presión eléctrica no lineal, aunque la tecnología subyacente sea casi invariablemente de varistores de óxidos metálicos sin explosores.

La superioridad de los MOVs radica en su extrema no linealidad. A la tensión nominal del sistema (MCOV), se comportan como aislantes casi perfectos, con corrientes de fuga del orden de miliamperios. No obstante, su respuesta ante un frente de onda de rayo es de nanosegundos, cambiando su impedancia a valores cercanos a cero y drenando la energía a tierra con una eficacia que el carburo de silicio jamás pudo igualar. Esta capacidad de "recorte" de la onda de voltaje protege el aislamiento de los transformadores y cables subterráneos con márgenes de seguridad mucho más amplios.

Clasificación Normativa CFE VA410-17 para 2025

La selección del equipo adecuado no es una cuestión de preferencia de marca, sino de estricto cumplimiento normativo. Para el año 2025, la especificación CFE VA410-17 (revisión vigente) y la NRF-004-CFE dictan las reglas del juego para la infraestructura de la Comisión Federal de Electricidad. Los apartarrayos se categorizan por su capacidad de disipación de energía y su tensión de operación:

La norma también introduce una clasificación vital basada en el nivel de contaminación ambiental, determinante para la longitud de la línea de fuga del aislamiento externo :

• Nivel Medio: 20 mm/kV (Zonas rurales limpias).

• Nivel Alto: 25 mm/kV (Zonas industriales o urbanas densas).

• Nivel Extra Alto: 31 mm/kV (Zonas costeras con niebla salina o áreas de industria química pesada).

Ignorar el nivel de contaminación es una causa frecuente de falla por contorneo (flashover) externo, donde la suciedad acumulada en la superficie del apartarrayos conduce la electricidad por fuera del cuerpo del equipo, inutilizando su función interna.

Tecnología en Accesos Subterráneos: El Escalón para Pozo de Visita

En el ámbito de la obra civil asociada a la infraestructura eléctrica y sanitaria, el escalon para pozo de visita ha experimentado su propia revolución tecnológica. Anteriormente, el hierro fundido (FoFo) era el estándar indiscutible. Sin embargo, la corrosión en ambientes húmedos y la presencia de gases agresivos como el sulfuro de hidrógeno (H₂S) en alcantarillado, o la simple humedad freática en registros eléctricos, comprometían su integridad estructural en pocos años, creando trampas mortales para los operarios.

Para 2025, el mercado mexicano ha estandarizado el uso de escalones de polipropileno copolímero virgen de alto impacto con alma de acero. Esta tecnología híbrida ofrece lo mejor de dos mundos: la resistencia mecánica del acero (capaz de soportar cargas puntuales superiores a 130 kg sin deformación permanente) y la inercia química del plástico, que protege al núcleo metálico de la oxidación y ofrece una superficie antiderrapante y dieléctrica.

Las especificaciones de CFE y de los organismos operadores de agua (como SACMEX o SOAPAP) exigen características muy precisas:

• Color: Naranja o amarillo de alta visibilidad para seguridad en espacios confinados oscuros.

• Diseño: Aletas laterales o topes para evitar el deslizamiento lateral del pie (boot-stop).

• Anclaje: Vástagos corrugados o con diseño de "cola de carpa" para un empotramiento mecánico inamovible en el concreto o mortero.

La oferta en el mercado incluye variantes para diferentes métodos constructivos: escalones para empotrar durante el colado (con colas más largas y geometrías complejas) y escalones para hincar o fijar en muros existentes (knock-in), que utilizan taquetes expansivos o resinas epóxicas, aunque CFE prefiere el empotramiento monolítico por su mayor fiabilidad a largo plazo.

Proceso Constructivo y de Instalación Paso a Paso

La instalación de un sistema de protección en media tensión que incluye una transición aéreo-subterránea es una danza coordinada entre la ingeniería eléctrica y la obra civil. A continuación, se detalla el proceso constructivo paso a paso, integrando las mejores prácticas y los requisitos normativos vigentes.

Preparación y Verificación de Suministros

Antes de mover un solo gramo de tierra o subir a un poste, la gestión de riesgos es prioritaria.

1. Gestión de Libranzas: Solicitar a CFE el corte de energía en el circuito correspondiente. En 2025, estos trámites requieren una antelación mayor debido a la saturación de la red.

2. Delimitación de Zona: Balizamiento del área de trabajo conforme a la NOM-031-STPS para evitar accidentes con tránsito vehicular o peatones.

3. Inspección de EPP: Verificación de guantes dieléctricos (Clase 2 o 3 según voltaje), cascos, arneses de cuerpo completo y líneas de vida.

4. Verificación de Materiales: Confirmar que el apartarrayos autovalvular sea del voltaje correcto (MCOV adecuado) y que los escalones para pozo de visita cuenten con certificados de calidad.

Montaje y Fijación en la Estructura o Poste

La base del poste de transición aloja el pozo de visita donde los cables de potencia descienden para entrar a la ductería subterránea.

1. Excavación y Plantilla: Se excava el área para el pozo (típicamente 1.5m x 1.5m x 2.0m de profundidad). Se compacta el fondo y se vierte una plantilla de concreto pobre de 5 a 10 cm para limpieza y nivelación.

2. Habilitado de Acero y Muros: Se arma el acero de refuerzo. Si el pozo es de concreto armado, se coloca la cimbra. Si es de tabique o block relleno, se inicia el desplante de los muros.

3. Instalación del Escalón para Pozo de Visita:

   • Este es el momento crítico. Los escalones deben colocarse durante el proceso de levantamiento del muro o antes del colado.

   • Distribución: La normativa indica una separación vertical de 30 a 40 cm entre peldaños. Deben estar perfectamente alineados verticalmente para facilitar un ascenso/descenso ergonómico.

   • Empotramiento: Las "patas" del escalón deben penetrar en el muro un mínimo de 15 a 20 cm. En muros de tabique, se macizan con mortero cemento-arena 1:3, asegurando que la mezcla cubra totalmente el anclaje para evitar vacíos que generen corrosión futura.

   • Nivelación: Cada escalón debe verificarse con nivel de mano para asegurar que la superficie de pisado esté horizontal.

4. Acabados: Se aplana el interior del pozo (si aplica) y se instalan el brocal y la tapa (CFE 84A o 84B). Se deja fraguar el concreto/mortero el tiempo necesario (mínimo 7 días para carga completa) antes de usar los escalones.

Conexión al Sistema de Puesta a Tierra (Punto Crítico)

El apartarrayos autovalvular es inútil sin una referencia a tierra de baja impedancia.

1. Excavación de Zanjas: Para la red de tierras o contra-antenas si la resistividad del terreno es alta.

2. Instalación de Electrodos: Hincado de varillas Copperweld (5/8" x 3.05m). En terrenos rocosos, se utilizan electrodos químicos o rehiletes de cobre electrolítico para aumentar el área de contacto.

3. Conexión Exotérmica o Mecánica: Se unen las varillas al cable conductor de tierra (desnudo, calibre 1/0 o 2/0 AWG) utilizando soldadura exotérmica (tipo Cadweld) para garantizar una unión molecular que no se degrade con el tiempo, o conectores mecánicos certificados de alta presión.

4. Medición: Se utiliza un telurómetro para verificar que la resistencia sea menor a 10 Ohms (para pararrayos y apartarrayos de estación) o 25 Ohms (para distribución general) antes de conectar al equipo.

Pruebas de Continuidad y Aislamiento

Con la obra civil lista y la tierra certificada, se procede al montaje en el poste.

1. Preparación del Poste: Instalación de la cruceta galvanizada (PT-200 o PT-250) y los herrajes de soporte.

2. Fijación del Apartarrayos: Se atornilla el apartarrayos autovalvular a su base (niple o soporte en L). Es vital respetar el par de apriete del fabricante para no fracturar la base polimérica o de porcelana.

3. Conexión a Tierra (Bajante):

   • Se conecta la terminal inferior del apartarrayos al cable de tierra que baja por el poste.

   • Detalle Crítico: Si el apartarrayos tiene desconectador automático (explosor de desligue), el cable de conexión a tierra debe ser flexible y tener suficiente longitud para no impedir la operación mecánica del dispositivo. Si el cable está tenso, el desconectador no podrá separarse visiblemente en caso de falla, dejando el sistema en riesgo y dificultando la inspección visual.

4. Conexión de Fase (Línea Viva):

   • Se conecta la terminal superior del apartarrayos a la línea de media tensión.

   • Se utiliza cable de cobre forrado (para evitar cortocircuitos accidentales con fauna) y conectores tipo perico (línea viva) o estribos.

   • Se debe cuidar la distancia de fuga (distancia en aire) entre la terminal viva del apartarrayos y cualquier parte metálica aterrizada (cruceta, abrazaderas) para evitar arcos eléctricos.

Listado de Materiales para la Instalación

Para ejecutar correctamente la partida de protección en una transición de media tensión (13.8 kV), se requiere el siguiente inventario detallado.

Cantidades y Rendimientos de Materiales

Los rendimientos en obra eléctrica son altamente sensibles a las condiciones del sitio (urbano vs. rural), el tráfico y la gestión de permisos. Los siguientes datos se basan en promedios para cuadrillas calificadas en condiciones estándar.

Insight de Productividad: La eficiencia en la instalación de apartarrayos no depende tanto de la destreza manual del liniero, sino de la logística previa. Una coordinación deficiente con el departamento de operaciones de CFE para la libranza puede reducir el tiempo efectivo de trabajo a menos de 4 horas, duplicando el costo de mano de obra por unidad instalada.

Análisis de Precio Unitario (APU) - Ejemplo Detallado para 2025

El análisis de costos es vital para la viabilidad financiera de los proyectos. A continuación, se desglosan los costos directos estimados para el centro de México en 2025, considerando un incremento en el Salario Mínimo y ajustes inflacionarios en materiales.

APU: Suministro e Instalación de Juego de Apartarrayos 12 kV (3 Piezas) Base de Cálculo: Instalación en poste existente, altura 11-13 metros.

APU: Suministro y Colocación de Escalón para Pozo de Visita Base de Cálculo: Instalación durante la construcción del muro (empotrado).

Nota sobre FASAR: Los costos de mano de obra integran el Factor de Salario Real, que para 2025 se estima con un impacto significativo debido a los ajustes en las cuotas patronales de pensiones y el aumento del salario mínimo en la frontera y zona general.

Normativa, Permisos y Seguridad: Construye con Confianza

El cumplimiento de la normativa no es opcional; es el requisito sine qua non para la recepción de obras por parte de CFE y la seguridad jurídica del contratista.

Normas Oficiales Mexicanas (NOM) y Estándares CFE

1. NRF-004-CFE (Norma de Referencia): Es la biblia técnica para apartarrayos de óxidos metálicos en redes de distribución. Define exhaustivamente las pruebas de prototipo, incluyendo el envejecimiento acelerado de los bloques de varistores para garantizar una vida útil de 20 a 30 años. Especifica la resistencia a la radiación UV de la envolvente polimérica, crucial en el clima soleado de México.

2. CFE VA410-17: Esta especificación cubre los apartarrayos para subestaciones (13.8 kV a 400 kV). Su punto más crítico es la definición de las distancias de fuga específicas según la contaminación (Tabla 1 de la norma). En zonas costeras como Veracruz o zonas industriales como Monterrey, ignorar el requisito de "Nivel Extra Alto" (31 mm/kV) resultará en rechazo de la obra o fallas prematuras por contorneo.

3. NOM-001-SEDE-2012 (Artículo 280): La Norma Oficial Mexicana establece los requisitos generales de instalación en inmuebles. El Artículo 280 dicta las reglas de seguridad: ubicación accesible para mantenimiento, conexión a tierra obligatoria y distancias de seguridad para resguardar al personal de una posible fragmentación del equipo.

¿Necesito un Dictamen de Verificación (UVIE)?

Explica cuándo es necesaria la intervención de una Unidad de Verificación de Instalaciones Eléctricas (UVIE) y la importancia de la firma de un perito o corresponsable en instalaciones eléctricas. La intervención de la UVIE es obligatoria para instalaciones de media tensión (concentración pública, industria) para asegurar que el sistema de tierras y las protecciones (apartarrayos) cumplen con la NOM antes de la contratación del servicio con CFE.

Seguridad en el Sitio de Trabajo (EPP para Alta Tensión)

Detalla el equipo de protección personal específico: guantes dieléctricos, calzado de seguridad sin metal, casco de seguridad con barbuquejo y ropa de algodón o ignífuga.

• Riesgo de Explosión (Apartarrayos): Aunque los MOVs modernos son menos propensos a explotar que los antiguos de SiC, una falla interna masiva puede liberar una presión violenta. Los equipos deben contar con válvulas de alivio de presión.

• Tensión de Paso y Contacto: Durante una descarga atmosférica, el suelo alrededor del electrodo de tierra se energiza peligrosamente. El diseño de la malla de tierra debe mitigar esto.

• Caídas en Espacios Confinados: La falla de un escalon para pozo de visita es una causa común de accidentes graves. La inspección visual y la prueba de "martilleo" son prácticas obligatorias antes del descenso.

Costos Promedio por Región en México (2025)

México no es un mercado homogéneo. Los costos de construcción varían drásticamente según la región debido a factores logísticos, sindicales y de seguridad.

Insight de Mercado: En el Sureste (Tren Maya, Corredor Interoceánico), se prevé un aumento en la demanda de materiales eléctricos para 2025, lo que podría elevar los precios locales y los tiempos de entrega de apartarrayos y herrajes galvanizados debido a la saturación de proveedores.

Usos Comunes en la Construcción y Electrificación

La versatilidad del apartarrayos autovalvular lo hace omnipresente en la red:

Protección en Transformadores de Distribución

El uso más extendido (90% del volumen). Se instalan en el lado de alta tensión del transformador para proteger los devanados.

Transiciones de Red Aérea a Subterránea

Punto crítico. El cable subterráneo (XLP/EPR) es muy sensible a sobretensiones por reflexión de onda (efecto de duplicación de voltaje al final de una línea abierta). Aquí, el apartarrayos es obligatorio en el poste de transición.

Protección de Maquinaria Industrial Pesada

Los capacitores y motores grandes son susceptibles a sobretensiones durante las maniobras de conexión (switching surges). Se requieren apartarrayos con alta capacidad de absorción de energía.

Errores Frecuentes y Cómo Evitarlos

Aprender de los errores es la mejor escuela. A continuación, los fallos más comunes detectados en auditorías de obra:

1. Cable de Tierra Excesivamente Largo o Enrollado: La impedancia inductiva es el enemigo ante un rayo. Un cable de tierra enrollado en espiral ("cola de cochino") actúa como una bobina, bloqueando el paso de la descarga y elevando el voltaje residual en el equipo protegido. Solución: Cables lo más rectos y cortos posible.

2. Selección Incorrecta del MCOV: Instalar un apartarrayos de 10 kV (MCOV 8.4 kV) en un sistema donde el voltaje fase-tierra puede subir temporalmente a 9 kV. Solución: Estudio de coordinación de aislamiento.

3. Escalones Mal Alineados o Flojos: En los pozos de visita, la falta de uso de plomada y nivel durante la instalación resulta en una escalera insegura. Solución: Uso de plantilla y nivel durante el fraguado.

4. Omisión del "Perico" o Desconectador: Conectar el apartarrayos directamente a la línea dificulta las pruebas de mantenimiento. Solución: Instalar siempre conectores de línea viva.

Checklist de Control de Calidad

Para asegurar la longevidad de la instalación, se recomienda aplicar este protocolo anualmente.

• [ ] Integridad de la Envolvente: Buscar grietas, rastros de carbonización o erosión en el silicón/porcelana.

• [ ] Estado del Desconectador: Verificar la base. Si el cable de tierra cuelga suelto, el apartarrayos ya operó y debe reemplazarse.

• [ ] Conexiones: Verificar visualmente que no existan puntos calientes.

• [ ] Escalones: Verificar corrosión visible y firmeza mediante prueba de carga manual.

• [ ] Tierras: Medición con telurómetro (< 25 Ohms).

Mantenimiento y Vida Útil: Protege tu Inversión

Plan de Mantenimiento Preventivo y Predictivo

Guía de revisiones: Limpieza de aisladores cada año en zonas contaminadas, termografía infrarroja anual para detectar puntos calientes en conexiones, medición de resistencia de tierra en época de secas.

Durabilidad y Vida Útil en el Clima Mexicano

Estimación de años de servicio: Normativamente se diseñan para 20 años. Sin embargo, en zonas costeras o con alta incidencia de rayos (como la Sierra Madre), la vida útil puede reducirse a 5-10 años.

Sostenibilidad e Impacto Ambiental

Analiza el reciclaje de componentes. Los apartarrayos de porcelana y metales pueden reciclarse parcialmente, pero los bloques de varistor y envolventes poliméricas requieren disposición especial como residuo industrial no peligroso (o peligroso según contaminación).

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Es lo mismo un apartarrayos "autovalvular" que uno de óxido de zinc?

Técnicamente no, pero en el mercado sí se usan como sinónimos. El "autovalvular" original usaba carburo de silicio y explosores. El moderno usa óxido de zinc (MOV) y es superior. Si la especificación pide "autovalvular", hoy día se suministra MOV.

¿Puedo instalar escalones de polipropileno en un pozo existente de ladrillo?

Sí, pero requiere un procedimiento de instalación cuidadoso (retrofit). Se deben perforar los agujeros con taladro, limpiar el polvo y usar resinas epóxicas de anclaje de grado estructural.

¿Qué pasa si conecto el apartarrayos al revés (tierra arriba)?

Mecánicamente están diseñados para una posición específica (vertical). Las faldillas del aislador están diseñadas para evacuar el agua hacia abajo. Si se invierte, el agua se acumula, provocando fallas.

¿Cuál es la vida útil de un apartarrayos MOV?

Normativamente se diseñan para 20 años, aunque condiciones severas pueden reducirla.

¿Cuánto cuesta un apartarrayos de 15 kV en 2025?

El costo promedio ronda los $2,100 - $2,600 MXN por pieza (solo material), dependiendo de la marca (IUSA, Sigtronic, etc.).

¿Es necesario aterrizar los escalones del pozo de visita?

No si son de polipropileno con alma de acero totalmente encapsulada, ya que son dieléctricos. Si son de fierro fundido, no se aterrizan típicamente, pero representan un riesgo mayor.

¿Qué norma regula los escalones para pozo de visita?

Las especificaciones de CFE y los organismos locales de agua (ej. SACMEX) definen las cargas de prueba y materiales permitidos (generalmente polipropileno de alto impacto).

Videos Relacionados y Útiles

Mantenimiento a Subestaciones Eléctricas

Explicación detallada de las tareas de mantenimiento, incluyendo la inspección de apartarrayos y conexiones.

Instalación de Accesorios Media Tensión

Tutorial técnico sobre la instalación de codos y accesorios en transiciones subterráneas, relevante para apartarrayos tipo codo.

Sistemas de Puesta a Tierra y Seguridad

Importancia de la equipotencialidad y la conexión a tierra para evitar tensiones de paso y contacto durante descargas.

Conclusión

La correcta selección e instalación de apartarrayos autovalvulares y escalones para pozo de visita no son meros trámites burocráticos para cumplir con CFE; son inversiones estratégicas en la seguridad y continuidad del negocio. En un 2025 donde la dependencia eléctrica es absoluta, garantizar que una descarga atmosférica sea un evento transitorio y no un desastre permanente depende de la calidad de estos componentes y la pericia de su instalación. Al seguir esta guía, el profesional de la construcción asegura no solo el cumplimiento normativo, sino la integridad de la infraestructura y, lo más importante, la vida de las personas.

Glosario de Términos

• MCOV (Maximum Continuous Operating Voltage): Tensión de Operación Continua Máxima. Límite que el apartarrayos soporta indefinidamente.

• TOV (Temporary Overvoltage): Sobretensión Temporal. Capacidad de soportar elevaciones de voltaje de mayor duración.

• Corriente de Descarga Nominal (In​): Valor pico de la corriente de rayo (onda 8/20 µs) para certificación.

• Tensión Residual: El voltaje que "queda" en el sistema mientras el apartarrayos drena la corriente.

• Varistor: Resistencia variable dependiente del voltaje (VDR), componente núcleo del apartarrayos.

• Rigidización: Proceso de asegurar mecánicamente los componentes para resistir fuerzas de corto circuito.

• Flameo Inverso: Descarga que ocurre desde la tierra hacia la fase cuando el potencial de tierra se eleva excesivamente.