目前國(際)上已經(jīng)投運的GIL工程往往采用降(低)運行電壓提高絕緣裕度的方式保障設備的可靠性，例如日本日立公司與關西電力公司等聯(lián)合研制的直流±500kV氣體絕緣金屬封閉開關設備（Gas Insulated Switchgear, GIS），在阿南換流站長期降壓運行在±250kV，ABB公司采用在交流550kV、800kV GIS元件基礎上研制的直流GIS，其長期運行電壓為±500kV。通過更高的絕緣裕度來保障直流氣體絕緣設備的安(全)運行，不僅增加了設備的體積，同時經(jīng)濟效益差，不利于直流GIL的大規(guī)模推廣氣體絕緣輸電線路（Gas-Insulated Transmission Line, GIL）是一種采用壓縮氣體（SF6或SF6與N2混合氣體等）絕緣，外殼與導體同軸布置的高電壓、大電流輸電設備，相較于傳統(tǒng)的架空線路或電力電纜，GIL具有輸電容量大、電磁輻射低、輸電損耗小、節(jié)約占地面積等眾多優(yōu)點，因此其應用范圍日益擴大。

       隨著西電東送、“大氣污染防治計劃”等一系列特高壓重(點)工程的開工建設，對遠距離的輸電設備提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的架空輸電線路在垂直落差高度大、跨越江河等地理環(huán)境惡劣及地質條件復雜的情況下不僅無法施工建設且難以長期安(全)穩(wěn)定運行，GIL因受氣象、地質條件制約小，安裝布置靈活，在工程建設中具有重要的意義。在直流GIL中，腔體內(nèi)部的絕緣子與氣體交界面處存在表面電荷積聚的現(xiàn)象，由于在直流電壓下，電場方向保持不變，表面電荷難以消散，大量積聚的電荷會造成絕緣子附近電場畸變，導致絕緣子出現(xiàn)放電甚致沿面閃絡，嚴重威脅直流GIL設備安(全)穩(wěn)定運行。
       隨著材料科學的發(fā)展，越來越多學者開展對絕緣材料進行表面改性或者納(米)改性的研究，增加絕緣材料的電荷消散速率，提高絕緣材料的耐受電壓。天津大學的杜伯學將絕緣材料放置在F2與其他惰性氣體混合的氣氛中，直接氟化絕緣材料，使得絕緣材料表面形成一層氟化屏蔽層，不僅抑制了電荷的注入也提高了電荷消散速率，提(升)了材料的絕緣性能。中科院電工所的邵濤采用低溫等離子體技術，通過介質阻擋放電（Dielectric Barrier Discharge, DBD）、射流放電的形式處理絕緣材料表面，結果發(fā)現(xiàn)改性處理后的絕緣材料，表面電導率有所提(升)，電荷消散速率加快，同時材料表面引入了羰基等極性基團使得材料表面陷阱變淺，電荷更容易脫陷。對絕緣材料的表面改性受到改性設備等因素的制約，存在對試樣表面造成損傷的可能，而傳統(tǒng)氣體氟化方式需要多日的時間處理，目前大多停留在絕緣試樣改性的研究中，實際GIL中絕緣子形貌特征與絕緣試樣差別較大，工業(yè)大規(guī)模的應用仍需進一步的研究。
       對絕緣材料配方體系的改性，可以從源頭處提(升)絕緣子性能，因此大量的學者通過在絕緣材料中添加無機填料的方法，進一步提高材料電荷消散率，綜合改善聚合物的絕緣性能。AlN作為一種新型無機填料具有高導熱性、熱膨脹系數(shù)低等眾多優(yōu)點，受到國內(nèi)外學者的廣泛關注，研究表明，添加微米AlN后的環(huán)氧樹脂不僅提高了導熱率，同時力學性能也有所(提)升。但相比傳統(tǒng)的Al2O3等填料，添加AlN后的環(huán)氧樹脂絕緣性能有所下降，限制了AlN在環(huán)氧樹脂配方填料中的應用。