近年来,我国高速铁路建设全面展开。与普速铁路相比,电气化铁道高速区段因机车功率大、列车负载率高、列车速度快、钢轨漏泄阻抗高等因素作用,使得钢轨电位过高现象非常明显,容易对沿线信号设备和工作人员人身安全造成危害。而我国近60%的电气化铁路在山区修建,列车需在长大隧道中运行,牵引供电系统所处环境与普通运行环境相比有明显不同。本文对长大隧道内的牵引回流分布和钢轨电位进行了仿真研究。首先,以青藏铁路西格线关角隧道内的牵引网参数为基础,计算对比了导线自阻抗和互阻抗的两种计算公式—基于半无限平面大地模型的Carson公式和基于四周无限大地圆形隧道模型的Tylavsky公式在计算导线阻抗时的差异,并研究了大地电阻率和频率对计算差异的影响。其次,讨论了西格隧道内的综合接地系统问题,在MATLAB/SIMULINK环境下,搭建了关角隧道内外的牵引供电系统仿真模型,采用Carson计算公式和Tylavsky计算公式两种方法计算导线阻抗,分析了综合接地系统对牵引回流和钢轨电位的影响,仿真比较了隧道内外不同工况下的牵引回流和钢轨电位分布,计算了隧道内外接触线—钢轨短路和接触线—回流线短路情况下的牵引网短路阻抗,并比较分析了导线电容对上述内容的影响。最后,探讨了钢轨漏泄电导、综合地线与钢轨连接间距、上下行钢轨横连间距等因素对钢轨电位的影响,得出了相应结论。