为了研究低温环境下变压器密封圈的失效机理,收集了极寒地区变压器中失效的橡胶密封圈试样,并进行了微观结构和力学性能研究:利用扫描电子显微镜表征由于低温和机械应力共同作用导致的微观形貌变化,利用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热仪表征橡胶试样分子链结构和热运动的变化,通过无损微米压痕测试表征橡胶试样微米压痕硬度和简约杨氏模量的变化。结果表明:由于低温、绝缘油和机械压力的长期共同作用,丁腈橡胶(NBR)的分子链结构和排布均发生了变化,导致橡胶的微米压痕硬度和简约杨氏模量下降明显,密封作用丧失。