集电环的材质要求机械强度大，并是电的良导体，还要具有耐腐蚀性，在与电刷滑动接触时，须具备耐磨性和稳定的滑动接触特性。一般，钢质集电环的耐磨性好，机械强度大，因此大多用于因极性引起集电环磨损差较大的同步电机上。
集电环产生短路故障的基本原因是不同电位的导体之间的绝缘击穿或者相互短接而形成的。
(1)绝缘击穿:集电环的电路中不同电位的导体间是相互绝缘的。如果这种绝缘损坏了，就会发生短路故障。
例如，某大楼穿橡胶绝缘管线，因施工中绝缘损伤，两根相线发生短路。
(2)导线相接:两条不等电位的导线短接，也是造成电路短路故障的重要原因。这种短接可能是由于外力作用，也可能是人为的误操作。
①导线摆动，两相导线相碰。某高压线路，由于弛度过大，不符合要求，在风力作用下导线摆动，两相导线相碰，造成短路。
②树枝使导线短接，如某住宅区380V供电线路.由于线路旁一棵树越长越高，3根导线经常与树枝相摩擦，导线绝缘磨损。遇到下雨天，3根导线通过树枝和雨水形成三相短路，且一相导线烧断。
③临时短接线未拆，造成严重短路。维修线路时，为了防止误送电而引起触电事故，通常在线路停电后首先挂上短接线，线路维修完毕，须将此临时短接线拆除。例如，一次某维修工人忘记拆除短接线.送电时便形成三相短接。
④线头不包扎，导线短接。某人维修设备时，将电源线拆除，但拆除后，没有用绝缘胶带包扎线头，使金属线芯裸露，后移动导线，两线头相接，导致电路短路。
⑤插座未上盖，导线被短接。某家庭一单相电源插座胶木盖损坏，未及时更换，插座金属片裸露，一根金属丝恰好落在这个插座上，电路短路。
(3)动物作祟:鸟类、老鼠等动物作祟，也是造成电路短路故障的重要原因，现举例说明:
①某10kV高压线经过林区，老鹰常在高压电杆上栖息。因老鹰的双翅很长，起飞时两翅常将两相导线短接，使该电路经常断电。
②一只老鼠窜人变电所，爬到一开关上。老鼠的尖嘴和长尾分别与开关的两极相接，一声巨响，10kV高压开关柜短路，开关跳闸，短路所产生的巨大电弧又使10kV母线短路，致使变电所进线主开关跳闸，变电所全所停电。
(4)架空电力线路下方违章作业:在架空电力线路下方进行吊装和其他作业，不按规定操作，也容易造成电力线路短路。
