目前,我国城市轨道交通发展迅猛,很多与其相关的问题也受到了广泛关注。钢轨电位关系到乘客的人身安全,因此研究其影响因素及治理措施十分必要。本文结合现场实际,选取“钢轨-大地”两层结构,在单边和双边两种供电方式下,分别建立了单机车运行下回流系统模型,推导出了钢轨电位分布表达式。利用MATLAB仿真软件仿真研究了钢轨电位的分布规律以及影响因素。仿真结果表明机车再生制动回馈电流被其他机车吸收以及多机车同时启动加速运行是造成钢轨电位过高的主要原因。通过理论推导或仿真研究针对性地给出了治理措施:(1)牵引变电所输出电压控制:控制牵引所输出电压,使牵引所变电所负极电压相同,全线二极管同时导通,从而限制钢轨电位。(2)机车制动治理:利用直流母线电压值和电压变化率双重判据作为机车制动能量吸收的判断条件,当电压变化率判断出机车制动时,在直流母线电压较低时也可以启动能量吸收装置,从而限制钢轨电位。(3)基于粒子群算法的总牵引电流优化:通过调整机车的停站时间,减少多辆机车启动重合度,降低总牵引电流冲击值,进而限制钢轨电位。目前应用中限制钢轨电位的主要措施是在变电所装设钢轨电位限制装置(OVPD),文中针对该装置在使用中出现的两个主要问题,即屏蔽门状态与OVPD动作状态配合不当和尖峰电压导致OVPD分闸闭锁进行了分析,并由此提出钢轨电位限制装置的控制优化措施,以使钢轨电位限制装置更好地服务于城市轨道交通。