接触网电连接是接触网系统的重要零部件,电连接能够改善接触悬挂中的电流分布,通过电连接可实现串、并联供电,既能减少电能损耗,又能提高供电质量。近年来,随着高速铁路运营年限的增长,接触悬挂中电连接所呈现的故障失效问题日益突显。鉴于此,需要对高速铁路接触网电连接的故障机理进行研究,有助于解决高速铁路接触网电连接频繁出现的断股、断裂失效等问题,并为提高电连接使用寿命提供理论根据。本文以高速铁路接触网横向电连接为研究对象,通过现场调研、理论分析、建立模型、参数计算、试验验证的方法,结合机械作用、电气作用、化学腐蚀等领域的知识对电连接的故障机理进行了系统性的研究。首先,根据电连接现场工作情况和故障失效机理相关理论,对可能会导致电连接故障失效的潜在因素进行了全面分析,并提出了假设;其次,利用基恩士VHX-700FC三维显微镜和蔡司Gemini SEM 300场发射扫描电镜,观察故障失效电连接断口的微观组织形貌,并对断口处材料进行了能谱分析,验证了微动磨损、弯曲微动疲劳和环境腐蚀作为电连接故障失效因素的假设;紧接着,通过建立模型和参数计算的方法得到了接触悬挂中横向电连接所承受的脉冲电流作用情况;最后,遵循计算结果,先对电连接进行循环脉冲电流预处理,再将预处理后的电连接拆解成丝,夹装在天星MC-10电子万能拉力实验机上进行拉伸试验,绘制出试样的应力应变曲线图,发现随着脉冲电流预处理次数的增加,电连接的抗拉强度降低,塑性变形能力提高。该力学性能试验验证了脉冲电流纯电致塑性效应会改变电连接铜合金材料的力学性能,从而会导致电连接故障失效、寿命降低这一假设。本次研究表明,电连接所处的工作环境极其复杂,在受到酸雨、盐雾腐蚀的同时,还承受着冲击电流和弯曲微动疲劳的影响。所以,电连接的故障失效问题是多种因素共同作用的结果,其中压接工艺、微动磨损、弯曲微动疲劳、电致塑性效应、环境腐蚀以及电连接自身材料缺陷是导致电连接故障失效的几个主要因素。