铁路电力线路也就是铁路自闭/贯通线。自闭/贯通线是为铁路自动闭塞区间信号设备及车站负荷等提供电源的,如果发生供电中断,会导致自动闭塞信号混乱,影响铁路正常运输,因此供电可靠性要求非常高,是国家一级负荷。如何能够快速切除故障快速恢复供电是科研工作者要达到的目的,具有理论研究意义和实际应用意义。论文在研究自闭/贯通线的特点及其故障定位研究现状,以及各种故障测距定位方法的原理的基础上,提出了数学形态学变换用于自闭/贯通线的故障诊断,包括故障测距、滤除干扰和故障选线。本文搭建了PSCAD/EMTDC的自闭/贯通线仿真模型,侧重于分析自闭/贯通线发生单相接地短路故障时的暂态和稳态特点,并针对铁路自闭/贯通线的各种影响故障测距的精度的可能原因给予了分析和对策,并分析了电压互感器或电流互感器的频率特性对行波法测距的影响。行波法测距过程中在线路两端采集到的故障行波信号具有丰富的故障信息,但是需要一定的信号处理工具加以识别。本文用MATLAB的.m语言构造了数学形态学中的多分辨形态梯度变换用于检测行波信号的突变点,认为行波到达时间点是多分辨形态梯度变换后的模极大值点。仿真表明测距精度另人满意。对于高阻接地或电压过零点时发生故障的故障行波信号比较微弱的情况下,本文构造了用级联多分辨形态梯度的算法,仿真表明有比较好的检测微弱信号的能力。本文用数学形态学变换中的Top-Hat算子构造了峰谷检测器,对基于暂态量的单相接地故障线路的故障选线具有非常灵敏的检测能力。另外,本文还利用形态学的开闭运算构造了滤波器,选择合适的结构元素后可以达到非常满意的滤波效果。最后,为了把上述原理应用到工程实际中,本文还提出硬件装置的设置方案,论文研究了硬件设计方案的设计目标和硬件各部分的设计方法。