本发明提出了隧道电缆故障在线监测装置，属于电缆故障监测技术领域。包括数据采集模块，其用于采集隧道箱变出线电缆的电流基波和行波数据、电压基波和行波数据，并将电流基波和行波数据、电压基波和行波数据发送给控制模块；控制模块，其用于接收电流基波和行波数据、电压基波和行波数据，基于电流基波和行波数据、电压基波和行波数据，判断是否产生故障预警，发出故障预警信息和故障定位信息给远程监控平台；远程监控平台，其用于接收故障预警信息和故障定位信息并展示。本发明实现了隧道电缆的故障预警和电缆接地、短路故障发生后实时故障点的准确定位，满足铁路隧道电缆线路的安全运行需求，提升铁路电力供电系统的自动化水平。