Việc tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế điện phòng sạch không chỉ đảm bảo an toàn kỹ thuật, mà còn giúp kiểm soát phát sinh bụi, tĩnh điện và nguy cơ nhiễm khuẩn chéo. Để hiểu rõ vì sao hệ thống điện lại đóng vai trò quan trọng trong vận hành phòng sạch, hãy cùng tìm hiểu các yêu cầu kỹ thuật, cấu trúc thiết kế và tiêu chuẩn quốc tế đang được áp dụng hiện nay.
Nội dung bài viết:
1. Vai trò của hệ thống điện trong phòng sạch
Trong một phòng sạch, mọi yếu tố từ nhiệt độ, độ ẩm đến áp suất và ánh sáng đều phải được kiểm soát chính xác. Trong đó, hệ thống điện giữ vai trò trung tâm, vận hành toàn bộ thiết bị HVAC, chiếu sáng, tủ điều khiển, pass box, air shower và các cảm biến giám sát. Một thiết kế điện không đạt chuẩn có thể gây ra rò rỉ điện, sinh nhiệt cục bộ, phát sinh bụi hoặc tĩnh điện, làm ảnh hưởng trực tiếp đến độ sạch và an toàn của người vận hành.
Do đó, việc tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế điện phòng sạch là yêu cầu bắt buộc trong mọi dự án phòng sạch dược phẩm, y tế, điện tử, thực phẩm hay bán dẫn.
2. Tiêu chuẩn thiết kế điện phòng sạch theo ISO, GMP và quy định Việt Nam
2.1. Tiêu chuẩn ISO 14644 và IEC quốc tế
ISO 14644-1, 2: Định nghĩa và phân loại cấp độ sạch, gián tiếp quy định về giới hạn phát tán hạt từ thiết bị điện.
IEC 60364: Tiêu chuẩn quốc tế về thiết kế và lắp đặt hệ thống điện an toàn, bao gồm dây dẫn, bảo vệ, tải và tiếp địa.
IEC 60598: Quy định yêu cầu an toàn cho đèn chiếu sáng, chống rò điện, chống ẩm, chống cháy nổ.
ISO 14698: Hướng dẫn kiểm soát vi sinh, ảnh hưởng đến thiết kế điện – đặc biệt tại các khu vực có yêu cầu vô trùng cao (phòng mổ, sản xuất dược).
2.2. Tiêu chuẩn GMP-WHO và ASHRAE
GMP-WHO yêu cầu bố trí điện sao cho dễ vệ sinh, không bám bụi, không gây nhiễu dòng khí laminar.
Dây cáp, tủ điện, đèn phải phẳng – không khe hở, vật liệu chống ăn mòn, chịu hóa chất tẩy rửa.
Đèn, ổ cắm, công tắc dùng loại IP65–IP67, vật liệu chống tĩnh điện (ESD Safe).
Các khu vực sản xuất thuốc tiêm, thuốc nhỏ mắt hoặc phòng pha chế phải có chiếu sáng ≥ 500 lux, chỉ số hoàn màu (CRI) ≥ 85.
2.3. Tiêu chuẩn và quy chuẩn Việt Nam
TCVN 4756:1989 – Quy phạm nối đất và nối không thiết bị điện.
TCVN 9207:2012 – Thiết kế chiếu sáng nhân tạo cho công trình công nghiệp.
QCVN 01:2020/BCT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn điện.
TCVN 9385:2012 – Bảo vệ chống sét cho công trình xây dựng.
Việc áp dụng đồng thời tiêu chuẩn thiết kế điện phòng sạch ISO – GMP – TCVN giúp hệ thống điện phòng sạch vừa đạt an toàn kỹ thuật, vừa đảm bảo kiểm định của Bộ Y tế, Bộ Công Thương.
>> Xem thêm: Đèn phòng sạch và các tiêu chuẩn ánh sáng trong phòng sạch ISO/ GMP
3. Cấu trúc và thành phần hệ thống điện trong phòng sạch
Một hệ thống điện phòng sạch đạt chuẩn thường bao gồm:
Tủ điện tổng và tủ điều khiển HVAC: Phân phối và bảo vệ các nhánh tải (AHU, quạt, bơm, sensor…).
Đường dây dẫn và ống luồn: Dây cách điện PVC, đi trong ống chống cháy hoặc inox 304 kín khí.
Ổ cắm, công tắc cleanroom: Loại âm panel, IP65–IP67, vật liệu chống tĩnh điện.
Đèn phòng sạch: LED panel hoặc LED tube cleanroom, bề mặt mica phẳng, CRI cao, ít phát nhiệt.
Hệ thống tiếp địa: Giảm điện trở ≤ 2Ω, kết nối toàn bộ thiết bị kim loại, sàn ESD và tủ điện.
Cảm biến giám sát: Đo áp suất, nhiệt độ, độ ẩm, hạt bụi, tích hợp với BMS hoặc PLC.
Tất cả thiết bị này phải được đấu nối bằng cáp chuyên dụng, đảm bảo độ kín khí, độ bền và khả năng vận hành liên tục 24/7.
4. Nguyên tắc thiết kế hệ thống điện phòng sạch
Khác với các hệ thống điện công nghiệp thông thường, thiết kế điện phòng sạch cần đáp ứng đồng thời các yêu cầu về an toàn điện, độ kín khí, chống bụi, chống tĩnh điện, dễ vệ sinh. Một số nguyên tắc kỹ thuật quan trọng gồm:
Tách biệt mạch động lực và mạch điều khiển, tránh nhiễu và đảm bảo độ ổn định tín hiệu.
Dây dẫn điện đi trong ống kín, âm tường hoặc trong panel, hạn chế phát sinh bụi.
Ổ cắm, công tắc, tủ điện phải đạt chuẩn IP65 trở lên, bề mặt phẳng, dễ lau chùi.
Hệ thống tiếp địa chống tĩnh điện (ESD) bắt buộc cho các khu vực sản xuất linh kiện, dược phẩm vô trùng.
Nguồn điện dự phòng (UPS) cho các thiết bị quan trọng: AHU, sensor, PLC, phòng áp dương/âm.
Đèn chiếu sáng cleanroom cần đồng bộ với sơ đồ điện tổng thể, tránh tạo bóng đổ và điểm phát nhiệt.
Các nguyên tắc này giúp đảm bảo rằng hệ thống điện vận hành ổn định, dễ bảo trì và không ảnh hưởng đến cấp độ sạch (ISO 5–8).
5. Thiết kế sơ đồ và bố trí hệ thống điện trong phòng sạch
Khi thiết kế sơ đồ điện phòng sạch, kỹ sư cần tính đến luồng khí sạch – bẩn, vị trí AHU, pass box, air shower, cùng các yêu cầu về vận hành độc lập.
Một sơ đồ điện tiêu chuẩn gồm:
Nguồn tổng → Tủ phân phối → Tủ điều khiển HVAC → Thiết bị tải (AHU, đèn, ổ cắm, sensor, air shower…).
Nguyên tắc bố trí:
Không đặt tủ điện trong khu vực sạch, trừ khi có vỏ kín IP67.
Đường điện đi nổi trong khu vực kỹ thuật, hạn chế xuyên qua tường panel.
Bố trí đèn chiếu sáng đồng đều, tránh bóng đổ – đáp ứng yêu cầu ≥ 500 lux (phòng mổ, dược phẩm) hoặc 300–400 lux (sản xuất, lắp ráp).
Sử dụng ống luồn kín khí tại các vị trí xuyên tường, kết hợp sealant kháng khuẩn để đảm bảo độ sạch ISO.
>> Xem thêm: [BẬT MÍ] Tiêu chuẩn thiết kế phòng sạch đạt chuẩn quốc tế
6. Các lỗi thường gặp trong thiết kế điện phòng sạch và cách khắc phục
| Lỗi thiết kế phổ biến | Hậu quả | Giải pháp kỹ thuật |
|---|---|---|
| Đặt tủ điện trong khu vực sạch | Phát sinh nhiệt, khó bảo trì | Di chuyển ra ngoài khu vực kỹ thuật |
| Sử dụng đèn/ổ cắm IP thấp | Hơi ẩm xâm nhập, chập điện | Thay loại IP65–IP67, bề mặt phẳng |
| Không có tiếp địa riêng | Tĩnh điện, hư hỏng linh kiện | Bổ sung hệ thống ESD, tiếp địa ≤ 2Ω |
| Cáp đi hở, không chống bụi | Tăng nguy cơ nhiễm bẩn | Dùng ống luồn kín, đấu nối âm tường |
| Không tách mạch điều khiển | Gây nhiễu tín hiệu sensor | Thiết kế độc lập 2 mạch điện |
Như vậy, việc tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế điện phòng sạch là yếu tố quan trọng giúp đảm bảo an toàn, ổn định và hiệu quả cho toàn bộ hệ thống vận hành. Một bản thiết kế điện đạt chuẩn không chỉ giúp kiểm soát tốt độ sạch, hạn chế tĩnh điện mà còn tối ưu năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Nếu doanh nghiệp của bạn đang cần tư vấn, thiết kế hoặc thi công hệ thống phòng sạch đạt chuẩn ISO, GMP, hãy liên hệ INTECH Group – đơn vị tiên phong trong thiết kế, thi công và tổng thầu phòng sạch tại Việt Nam. Bên cạnh đó, Air-Cleantech.vn, thành viên của INTECH, chuyên sản xuất và cung cấp thiết bị phòng sạch, phụ kiện điện phòng sạch, tủ điện, đèn phòng sạch, sensor giám sát…, giúp hoàn thiện hệ thống theo đúng tiêu chuẩn quốc tế.
Hotline: 0976 404 895 – đội ngũ kỹ sư INTECH luôn sẵn sàng hỗ trợ, mang đến giải pháp thiết kế điện phòng sạch an toàn, hiệu quả và tối ưu chi phí cho doanh nghiệp.
FAQ
Mục tiêu là đảm bảo nguồn điện ổn định, không gây ô nhiễm hạt bụi hoặc tĩnh điện, đồng thời đáp ứng an toàn tuyệt đối cho con người và thiết bị. Hệ thống điện phải được thiết kế sao cho dễ bảo trì, cách ly với môi trường sạch, và đảm bảo hiệu suất năng lượng cao.
Một số tiêu chuẩn phổ biến:
ISO 14644-1: Phân loại cấp độ sạch theo mật độ hạt bụi.
IEC 60364: Quy định lắp đặt hệ thống điện hạ áp an toàn.
GMP (WHO/EU): Yêu cầu về thiết kế điện trong nhà máy dược phẩm.
TCVN 7447: Tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống điện.
NFPA 70 (NEC): Quy định chống cháy nổ và an toàn điện.
Khác biệt nằm ở yêu cầu kín, chống bụi, chống tĩnh điện và dễ vệ sinh. Tất cả dây dẫn, ổ cắm, công tắc đều phải được lắp đặt âm tường hoặc trong ống kín, không để lộ bụi bẩn. Các thiết bị chiếu sáng, tủ điện cần đạt cấp bảo vệ IP55–IP65 và sử dụng vật liệu chống tĩnh điện.
Việc thiết kế điện nên được thực hiện song song với thiết kế HVAC và bố trí mặt bằng phòng sạch để tối ưu đường dây, không cản trở luồng khí sạch. Nếu triển khai sau, có thể phát sinh chi phí và ảnh hưởng đến cấp độ sạch đạt được.
Tất cả thiết bị điện, tủ điều khiển, sàn và bàn thao tác phải được nối đất chung, điện trở ≤2 Ω để chống tĩnh điện. Hệ thống nên có cầu dao chống rò RCCB/ELCB, aptomat riêng cho từng khu vực và hệ thống cảnh báo khi có sự cố rò điện.
Tin liên quan