目前國(際)上已經投運的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，同時經濟效益差，不利于直流GIL的大規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、節約占地面積等眾多優點，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，而傳統的架空輸電線路在垂直落差高度大、跨越江河等地理環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，腔體內部的絕緣子與氣體交界面處存在表面電荷積聚的現象，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，導致絕緣子出現放電甚致沿面閃絡，嚴重威脅直流GIL設備安(全)穩定運行。
       隨著材料科學的發展，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，結果發現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，工業大規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、熱膨脹系數低等眾多優點，受到國內外學者的廣泛關注，研究表明，添加微米AlN后的環氧樹脂不僅提高了導熱率，同時力學性能也有所(提)升。但相比傳統的Al2O3等填料，添加AlN后的環氧樹脂絕緣性能有所下降，限制了AlN在環氧樹脂配方填料中的應用。