80年代改革开放以来，我国的铁路运输业面临着极其严峻的机遇和挑战。国家的快速发展离不开交通状况的不断改善，为了摆脱被动落后的困境，积极提高现有铁路的速度，研究发展高速铁路已经成为我国铁路发展的关键和当务之急。高速电气化铁路要求更可靠的运营条件，为了满足对铁路系统内部和附近的人员和设备的安全保障要求，必须采取措施限制变电站接触电压、铁路沿线轨电势的大小，以及危险电压传输到第三方设备。本论文首先分析电气化铁路直流和交流两种供电网络的优缺点，提出交流供电的自耦变压器方式和直流加回流线的方式是更适合高速电气化铁路的供电方式；接下来通过对北京—天津快速城际线(京津线)施工现场土壤电阻率和接地电阻的实际测量，分析京津线路的土壤情况，并说明测量的理论依据与方法；接下来分析铁路系统的人员和设备的安全要求，讨论处于铁路系统变电所内部或附近，以及铁路沿线的人员有可能承受的危险电压的情况，并建立模型，分析不同接地系统的安全和评估标准的区别和联系，并根据EN 50122-1和HD637 S1标准，通过表格和曲线图给出人体可以承受的最大接触电压的参考数据。最后以大量的仿真数据，分析在铁路正常运营和短路故障状况下影响轨道电位大小的各种因素，证明了综合接地系统以及等电位连接的间距对减小变电所内的接触电压和铁路沿线的轨电势的显著作用，以及架空回流线和接地线对于减少通过运行轨和大地流动的回流，从而减小轨电位的积极效果。