城轨直流牵引系统分布狭长密集,一旦发生故障,快速上升的电流和所产生的短路能量极易引起火灾事故,威胁列车安全运行和乘客人身安全.目前,直流短路检测研究存在短路故障特性研究不足且缺乏实验验证等问题.鉴于此,从电力电子换流器内部电路结构出发,分析换流器发生短路故障时,其内部暂态过程及其特性,并以此特性开发相应的直流牵引系统短路实验平台.引入Mallat快速小波算法,提出电压、电流双小波分解的直流短路故障早期检测方法,经实验验证表明,该方法不仅可区分正常工况直流暂态过程与短路故障,且可在短路故障发生300μs内实现有效的故障早期检测及辨识.对比传统直流馈线电流上升率及电流增量(DDL)保护法,该方法故障检测速度提高10余倍,检测故障时短路电流不足DDL方法的10％,可为早期检测后续的故障早期抑制与快速开断的深入研究奠定良好的技术前提与基础.