近年来,气体绝缘开关设备（gas-insulated switchgear,GIS）密封圈老化失去弹性导致SF6气体泄漏缺陷率不断升高,而传统GIS密封圈性能检测和寿命预测方法存在1)没有标准检测方法,2)老化因子与GIS密封圈实际运行条件不符,3)没有客观的失效判据等问题。为了解决上述问题,本文开展了GIS密封圈加速老化测试方法与寿命预测研究。提出了GIS密封圈老化过程的机械性能检测方法,找到了机械老化速率和化学老化速率不一致的原因。提出了GIS密封圈热、压缩、SF6气压三因子加速老化试验方法和泄漏率检测方法,建立了相应的试验平台和系统,得到了GIS密封圈三因子加速老化条件下机械性能和泄漏率随老化时间的变化规律,获得了GIS密封圈寿命预测的关键参数Arrhenius活化能和密封失效判据。本文具体研究内容如下:1)研究了GIS密封圈的压缩永久变形率、密封压力和邵氏硬度检测方法。首先,分析了已经运行30年的GIS密封圈的截面特征,研究了用橡胶厚度计测量密封圈实际压缩方向截径的方法,将其作为试样恢复后厚度求出压缩永久变形率,用独立重复试验和灵敏度分析得到了该方法的测量误差。然后,研制了上、下部分能够自动平行的万能试验机压缩配件,分析了压缩密封圈时压缩力随时间的衰减规律,研究了加快物理应力松弛过程的热压缩处理方法,得到了其密封压力值。最后,研究了GIS密封圈邵氏硬度检测方法,该方法是在密封圈上标记特定位置,并在施加压足20秒时读数,通过试验分析了其测量误差。2)研究了GIS密封圈双因子加速老化规律。首先,分析了GIS密封圈运行条件下的压缩因子、热因子、化学因子的种类和水平,搭建了密封圈热和压缩双因子加速老化试验平台,通过试验研究了两种三元乙丙配方密封圈在热和压缩双因子加速老化条件下,机械性能随老化时间的变化规律。然后,研究了用剩余压缩率表征密封圈老化过程中压缩因子的剩余效度,通过微积分推导得到单位剩余压缩率下的压缩永久变形率,解释了橡胶密封圈机械老化速率和化学老化速率不一致的原因。最后,分析了老化温度对压缩永久变形率的影响。3)研究了GIS密封圈三因子加速老化试验和泄漏率检测方法。首先,研制了能够充入SF6气体对GIS密封圈老化的压力老化装置,标定了干燥箱的温度,配置了安全监控系统,从而建立了GIS密封圈热、压缩、SF6气压三因子加速老化试验平台。然后,研制了模拟气室、定容罩等装置,建立了GIS密封圈泄漏率检测系统,研究了泄漏率检测方法——扣罩累积法,通过三因子加速老化试验研究了泄漏率检测的准确性。最后,研究了在120℃、105℃、90℃,压缩率20%、25%、30%,SF6气压0.3 MPa等9种组合加速老化条件下,GIS密封圈的压缩永久变形率和泄漏率随老化时间的变化规律,对比分析了三因子加速老化规律和传统双因子加速老化规律的差异。4)研究了GIS密封圈寿命预测的关键参数Arrhenius活化能和密封失效判据,预测了一种商用GIS密封圈的使用寿命。首先,进行了密封圈老化的化学动力学分析,采用动力学曲线法和时温叠加法,针对密封圈双因子、三因子加速老化压缩永久变形率试验结果求解了Arrhenius活化能,并对其修正。开展了密封圈失效试验,在试验法兰压缩双因子加速老化条件下,获得了4个密封失效的O形圈,分析了泄漏率与压缩永久变形率的相关性,从而提出了基于压缩永久变形率的GIS密封圈失效判据。最后,根据多种试验条件下得到的参数预测了GIS密封圈在典型工作温度下的使用寿命,并讨论了预测结果的差异。