原因
7月23日19时27分至19时34分温州南站信号设备相继出现故障时，温州南站至永嘉站、温州南站至瓯海站铁路沿线走廊内的雷电活动异常强烈，雷击地闪次数超过340次，每次雷击包含多次回击过程，雷电流幅值超过100千安的雷击共出现11次。
因雷击致使温州南站轨道电路4个发送盒（5829AG备、5808AG主、5808AG备、S1LQBG备）、2个接收盒（5845AG、S1LQG）、1个衰耗器（S1LQG）损坏，造成轨道电路与列控中心信号传输的CAN总线阻抗下降，导致5829AG轨道电路发送器与列控中心通信故障。
通号集团所属通号设计院在LKD2-T1型列控中心设备研发中管理混乱，通号集团作为甬温线通信信号集成总承包商履行职责不力，致使为甬温线温州南站提供的LKD2-T1型列控中心设备存在严重设计缺陷和重大安全隐患。铁道部在LKD2-T1型列控中心设备招投标、技术审查、上道使用等方面违规操作、把关不严，致使其在温州南站上道使用。当温州南站列控中心采集驱动单元采集电路电源回路中保险管F2遭雷击熔断后，采集数据不再更新，错误地控制轨道电路发码及信号显示，使行车处于不安全状态。雷击也造成5829AG轨道电路发送器与列控中心通信故障。
使从永嘉站出发驶向温州南站的D3115次列车超速防护系统自动制动，在5829AG区段内停车。由于轨道电路发码异常，导致其三次转目视行车模式起车受阻，7分40秒后才转为目视行车模式以低于20公里/小时的速度向温州南站缓慢行驶，未能及时驶出5829闭塞分区。因温州南站列控中心未能采集到前行D3115次列车在5829AG区段的占用状态信息，使温州南站列控中心管辖的5829闭塞分区及后续两个闭塞分区防护信号错误地显示绿灯，向D301次列车发送无车占用码，导致D301次列车驶向D3115次列车并发生追尾。上海铁路局有关作业人员安全意识不强，在设备故障发生后，未认真正确地履行职责，故障处置工作不得力，未能起到可能避免事故发生或减轻事故损失的作用。
时间
2011年7月23日20时30分05秒
7月25日4时32分，温州南站至永嘉站下行线恢复供电；5时05分，温州南站至永嘉站上行线恢复供电；9时31分通车
相关车辆
D301 北京南站→福州站
16节 列车定员810员 事故发生时乘坐旅客 558
D3115 杭州站→福州南站
16节 列车定员1299人 事故发生时乘坐旅客1072人
