目前國(guó)(際)上已經(jīng)投運(yùn)的GIL工程往往采用降(低)運(yùn)行電壓提高絕緣裕度的方式保障設(shè)備的可靠性，例如日本日立公司與關(guān)西電力公司等聯(lián)合研制的直流±500kV氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（Gas Insulated Switchgear, GIS），在阿南換流站長(zhǎng)期降壓運(yùn)行在±250kV，ABB公司采用在交流550kV、800kV GIS元件基礎(chǔ)上研制的直流GIS，其長(zhǎng)期運(yùn)行電壓為±500kV。通過(guò)更高的絕緣裕度來(lái)保障直流氣體絕緣設(shè)備的安(全)運(yùn)行，不僅增加了設(shè)備的體積，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益差，不利于直流GIL的大規(guī)模推廣氣體絕緣輸電線(xiàn)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(dǎo)體同軸布置的高電壓、大電流輸電設(shè)備，相較于傳統(tǒng)的架空線(xiàn)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(diǎn)，因此其應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。

       隨著西電東送、“大氣污染防治計(jì)劃”等一系列特高壓重(點(diǎn))工程的開(kāi)工建設(shè)，對(duì)遠(yuǎn)距離的輸電設(shè)備提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的架空輸電線(xiàn)路在垂直落差高度大、跨越江河等地理環(huán)境惡劣及地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下不僅無(wú)法施工建設(shè)且難以長(zhǎng)期安(全)穩(wěn)定運(yùn)行，GIL因受氣象、地質(zhì)條件制約小，安裝布置靈活，在工程建設(shè)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(chǎng)方向保持不變，表面電荷難以消散，大量積聚的電荷會(huì)造成絕緣子附近電場(chǎng)畸變，導(dǎo)致絕緣子出現(xiàn)放電甚致沿面閃絡(luò)，嚴(yán)重威脅直流GIL設(shè)備安(全)穩(wěn)定運(yùn)行。
       隨著材料科學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多學(xué)者開(kāi)展對(duì)絕緣材料進(jìn)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(xué)的杜伯學(xué)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(shù)，通過(guò)介質(zhì)阻擋放電（Dielectric Barrier Discharge, DBD）、射流放電的形式處理絕緣材料表面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改性處理后的絕緣材料，表面電導(dǎo)率有所提(升)，電荷消散速率加快，同時(shí)材料表面引入了羰基等極性基團(tuán)使得材料表面陷阱變淺，電荷更容易脫陷。對(duì)絕緣材料的表面改性受到改性設(shè)備等因素的制約，存在對(duì)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(shí)間處理，目前大多停留在絕緣試樣改性的研究中，實(shí)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(yīng)用仍需進(jìn)一步的研究。
       對(duì)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(xué)者通過(guò)在絕緣材料中添加無(wú)機(jī)填料的方法，進(jìn)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(wú)機(jī)填料具有高導(dǎo)熱性、熱膨脹系數(shù)低等眾多優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，研究表明，添加微米AlN后的環(huán)氧樹(shù)脂不僅提高了導(dǎo)熱率，同時(shí)力學(xué)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(shù)脂絕緣性能有所下降，限制了AlN在環(huán)氧樹(shù)脂配方填料中的應(yīng)用。