郝艳捧，彭家豪，张智敏，阳林，高超，王国利，周福升

(1.华南理工大学 电力学院，广东 广州 510641；2.南方电网科学研究院有限责任公司，广东 广州 510663)

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear，GIS)将变电站中除变压器外的一次设备封闭在接地金属罐体内，并充以0.3～0.4 MPa的SF6或N2/SF6混合气体作为绝缘和灭弧介质[1]。GIS具有可靠性高、安全性强、结构紧凑、占地面积小[2]、配置灵活、安装周期短、运行不受外界不利环境影响[3]、检修维护方便、可扩展性强等优点，被广泛应用于大型水电工程、城市高电压电网或地势复杂狭小的区域电力系统中[4]。

绝缘气体泄漏是影响GIS可靠运行的重要因素之一。2006—2013年，中国某区域电网1 200多起GIS缺陷中，SF6密封缺陷占24.5%，表现为气压低于规定值。在有明确气体泄漏缺陷的记载中，大部分缺陷是因密封圈老化而导致表面裂缝、凹陷、凸起、与密封面结合不良等；而因压力表处泄漏引起的缺陷占5.1%，因波纹管破裂和螺栓松动导致的缺陷占3.2%，因各种焊缝引起的缺陷极少[5-6]。密封圈老化是SF6气体泄漏的3大原因之一[7]。

目前，GIS密封圈常用三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer，EPDM)模压制成，三元乙丙橡胶是以乙烯和丙烯为主要原料，用少量非共轭二烯烃在催化剂的作用下聚合而成的一种通用合成橡胶。密封圈安装在法兰面上的密封槽里，通过挤压变形产生接触应力，实现气封。密封圈挤压程度通常用压缩率(1-hD/d0)来表示，其中hD为密封圈法兰槽深度，d0为密封圈初始截径。

GIS密封圈运行时受到热、压缩、化学因子等多因子的老化作用，其中热是老化的主要因素[8-11]。……