日报标题：「世界上没有绝对的绝缘体，只有不努力的电压」
我前两天看到一句话说，「世界上没有绝对的绝缘体，只有不努力的电压」。
所以我猜想，会不会所谓的绝缘体只是对电荷阻碍较大，然后使得电荷移动速度变慢，很慢，这样传输过程中的电流就会很小，相当于绝缘了？
Patrick Zhang，电气工程师
题主的想法很有意思，实际情况还真有点类似。
题主的这个问题，牵涉到许多高深的理论。我们走马观花地浏览一下吧。
我们都知道原子是由原子核和电子构成的，并且电子在核外按层分布。显然，原子的质量越大，对外层电子的控制能力越弱；原子的外层电子越少，丢弃电子的倾向也越强。因此，从元素周期表来看，单质元素的电负性从左往右越来越强，从下往上也越来越强。
绝缘材料与元素的电负性有一定的关系。
气体的绝缘特性牵涉到气体击穿特性、流注理论、气体击穿电压理论等等。由于气体的绝缘特性与题主的主题关系太远，故略去。
一.液体和固体绝缘材料的绝缘特性
当作为绝缘材料的电介质承受的电场强度超过一定极限值时，便会部分或全部损坏，导致其绝缘性能部分或全部丧失，从而导致绝缘间隙的击穿。
液体和固体绝缘材料中有两种电流：泄露电流和介质电流。
泄露是由绝缘介质内部及表面的带电粒子（正常情况下通常是以离子为主）的移动而形成的。
泄露电流有两种。一种是绝缘介质内部的泄漏电流，一种是介质表面的泄漏电流。绝缘介质内部的泄漏电流对应绝缘介质的体电阻，而表面泄漏电流反映了绝缘介质表面电阻的大小。
绝缘电阻具有负的温度系数。温度越高，形成泄漏电流的带电粒子就越多，其绝缘电阻就越低。
绝缘介质的极化
二.绝缘介质的极化和介质损耗
绝缘介质可分为极性绝缘介质（如环氧树脂、酚醛树脂塑料、有机玻璃等），非极性绝缘介质如聚四氟乙烯、氮气等和弱极性绝缘介质如聚苯乙烯等。
当绝缘介质受到电场作用时，绝缘介质中的带电物质会产生应变，在绝缘介质的端面上产生与电极极性相反的电荷，这种现象被称为绝缘介质的极化。
最基本的极化形式包括电子式极化、离子式极化和偶极子极化。
1.电子式极化
当构成绝缘介质的原子中的电子轨道受到外电场的作用时，它将相对原子核产生位移，由此而形成极化被称为电子式极化，如上图。电子式极化存在于一切气体、液体和固体介质中，其特点：
1）电子的质量极小，形成极化所需的时间极短，约 10-15s。
2）当外电场去掉后，依靠原子内部正、负电荷间的吸引力，其作用中心又会马上重合而呈现非极性特征。
（2）离子式极化
固体无机化合物多属离子式结构。当无外电场的作用时，大量离子对的偶极矩相互抵消，故平均偶极矩为零，见下图的图 A。当介质置于电场中时，正、负离子将发生偏移，其平均偶极矩不再为零，介质便呈现极性，见下图的图 B。
（3）偶极子极化
对极性介质而言，单个分子内部正、负电荷的作用中心不重合，从而形成一个永久性偶极矩。无外电场作用时，热运动使得偶极子的极性相互抵消，介质对外并不呈现极性，见下图图 A。在外电场的作用下，原来杂乱无章分布的极性分子将顺电场而定向排列，结果对外呈现极性，见下图图 B。
发现没有？这两张图和题主的图特别象！当然，概念完全不一样了。
绝缘介质的介质损耗
在实际应用中，绝缘介质为非理想绝缘体，在电场的作用下会产生泄漏电流，由此便产生了能量损耗。
我们来看下图：
我们看到图 1 的电极间有绝缘体。
根据前面的描述，如果电极间介质为理想绝缘介质，则在电极施加交流电压 U 时，回路中的电流事实上是电容电流。
当电极间为非理想绝缘介质时，由于介质损耗的存在，回路中电流 I 既包含无功分量（电容电流）Ic，也包含有功分量（泄漏电流）Ir，即： 相量图见图 2。
电源所提供的视在功率：
由此可求得介质损耗功率： 式中，C 为绝缘结构等效电容；ω 为电源角频率；δ 为介质损耗角；tanδ 为介质损耗因数。
介质损耗因数 反映了绝缘介质能量损耗的大小。
值得注意的是：介质损耗因数仅与绝缘材料的特性有关，与材料尺寸无关。因此在实用中，把介质损耗因数用来衡量绝缘材料的品质。
绝缘材料的介质损耗因数越大，则绝缘体发热越严重，其老化也越快，并且容易出现绝缘材料的热击穿。
注意哦，如果绝缘材料用于直流，则绝缘材料不存在 Ic 电流，只有 Ir。
现在回头来看看题主的解答。
我们发现，题主的意思是：当电量流入绝缘体后，因为电流被平分了，所以电流速度极大地降低，因此绝缘体具有绝缘性。
显然，这个观点是不正确的。
最后，给大家提两个问题：
问题 1）在控制柜内安装了许多开关电器，当然也有导电排和各种绝缘材料。试问：该控制柜长期运行后，它与环境温度的温度差也即温升与何种因素有关？为什么？
问题 2）固体绝缘材料被击穿，当电压撤离后，该固体绝缘材料的绝缘特性能恢复吗？为什么？
评论区只有两条答复。我来做解答：
问题 1 的答案：
开关柜内安装了许多部件和元件，其中既有导体也有绝缘体。导体和绝缘体都对发热做了贡献。
导体材料的发热有几个途径：
第一是电流在导体电阻上的发热效应.。
因为： 可见发热与导体材料的电阻率
成正比，与柜内温度
几乎也成正比，与导体材料所流过的电流 I 的平方成正比，还与导体的长度 L 成正比，与导体截面 S 成反比。
导体的发热还有邻近效应和集肤效应。
再来就是绝缘体的发热。绝缘体的发热依据以上解释我们已经知道是泄漏电阻的原因。
此外还有涡流发热。
有发热当然有散热，而散热是受到开关柜的防护等级 IPXX、环境的湿度、温度和海拔高度决定的。
问题 2 的答案：
固体绝缘材料一旦被击穿，就永久损坏了，必须更换。
固体绝缘材料的击穿机理有 3 个理论，分别是：电击穿理论、热击穿理论和电化学击穿理论。
1）电击穿理论
由于固体介质中存在少量处于导带能量状态的电子（传导电子），当绝缘介质置于电场中时，这些电子会被加速并与固体介质晶格节点上的原子相碰撞。如果外施电压足够高，将会使得晶格原子电离，进而生成电子崩。当电子崩发展到足够强时，便会引起固体介质的击穿。
固体绝缘介质电击穿的特点是：击穿过程较短，击穿电压高，电场的均匀程度将直接影响击穿场强的高低，而且击穿时介质温度不高，击穿过程几乎与介质周围环境温度无关。
2）热击穿理论
在交变电压的作用下，固体绝缘介质都具有一定的介质损耗，这种能量损耗大多被转变为介质温度的升高。如果介质中的发热量大于同一时刻介质所散发出的热量，则介质温度会不断上升，其结果将引起介质的分解、碳化等现象的发生，最终导致介质的击穿。
3）电化学击穿理论
固体绝缘介质中不可避免地存在气隙或气泡等。由于气体的击穿场强远低于固体介质的击穿场强，所以当电场强度足够高时，会首先在这些气隙或气泡中产生局部放电，从而导致绝缘介质的劣化和损伤。虽然这种局部放电并不立即形成击穿通道，但是，如果局部放电长期存在，则绝缘（特别是有机绝缘介质）的劣化及损伤会不断扩大，甚至会导致整个绝缘的击穿或产生沿面闪络。
固体绝缘材料三种击穿理论中第一条到第三条为高、低压开关柜中绝缘材料所共有，但第三条严重影响到高压开关柜内绝缘材料的稳定性和可靠性。因此，高压开关柜内所使用的绝缘材料，特别是注塑的绝缘件，必须严格地检查它内部是否存在制造气泡。
您答对了吗？