随着中国铁路的快速发展,电力机车由于具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快等优势已逐渐取代原有的内燃机车。目前铁路运营对于列车运行安全正点的要求越来越高,这就对铁路行车设备的质量和检修提出了更高的要求。电力机车高压系统为电力机车提供牵引动力和辅助供电,是确保电力机车正常工作的重要设备,然而高压设备在现场运用中故障时有发生,严重影响机车正常运用,因此,针对电力机车高压系统开展深入研究,对常见和疑难故障进行分析,采取优化改进措施提高电力机车高压系统的可靠性是十分有必要的。本论文首先概要介绍了电力机车高压系统主要部件,阐述机车车辆故障诊断技术研究现状;其次介绍了故障树分析法的相关知识,构建故障树方法、分析步骤以及最小割集计算,对故障树的定性分析和定量分析方法进行学习;第三章以济南机务段电力机车为研究样本,结合现场对相关故障进行统计分析,利用故障统计情况,构建了电力机车高压系统故障树,找出顶事件、中间事件及底事件;通过定性分析和定量分析,找出最小割集,计算故障树最小割集的概率及重要度;最后,针对各最小割集所包含的底事件,介绍了应对策略在高压系统相关部件检修中的应用,主要包括基于最小二乘法研究碳滑板磨耗规律,研制电力机车受电弓检测平台,提出了很多技术改造和检修优化建议,有效的消除或降低了最小割集对顶事件的影响,达到了优化检修范围和程序,提高系统可靠性的目标。