在铜电解精炼过程中,电解槽的电流效率是决定铜生产效率的重要因素,也是生产企业关注的重要指标。极间短路是铜电解过程中的常见故障,是电流效率降低的主要原因。工业上铜生产企业采用了多种方法来监测铜电解槽电极的状态变化,但这些方法均有一定的缺陷。新的铜电解槽短路诊断系统需要更加准确的监测电极的健康状态并快速诊断短路故障。为此,本文采用光纤电流传感器与K型热电偶分别对铜电解槽阴极电流及温度进行监测并分析其变化的特征,为铜电解槽阴极短路快速诊断系统的建立奠定基础。采用光纤电流传感器,通过对短路阴极使用“再短路”方法对多家铜生产企业电解槽极间短路电流进行了在线测量,有效避免了工业铜电解槽复杂的背景磁场干扰,得到了完整的阴极短路电流曲线,发现工业铜电解阴极短路电流曲线分阶段变化的特性。通过对短路电流曲线重点关注区域的分析,提出基于阴极电流曲线的线性拟合斜率和其标准差的短路快速诊断方法,并给出了方法的适用范围。对短路阴极、短路阴极周围电极等位置进行了温度检测,并将短路阴极电流和温度进行了对比分析。通过构建短路电流温度变化仿真模型,探究了短路电流和温度关系。分析发现,阴极-导电排搭接点和导电排搭接点底部温度对短路电流变化的响应灵敏,短路电流的变化引起了同样模式的温度变化。根据短路电流导致的温度变化模式,可以在电解槽阴极-导电排搭接点附近安置热电偶,并通过其温度变化趋势来快速判断短路的发生。仿真结果表明,电解槽阴极-导电排搭接点的接触电阻、环境温度的增大会提高阴极的最高短路温度;而导体与空气传热系数的增大,会降低阴极最高短路温度。对短路阴极的结瘤生长过程进行了数值仿真,通过仿真结果与实际测量的对比分析发现:在电极非短路状态下,阴极结瘤生长会引起阴极电流的升高,为铜电解极间短路预防系统的建立提供了可能性。