随着时代的要求,高速铁路将成为我国铁路事业发展的必经趋势。在长期的实践应用中,自耦变压器(AT)供电方式在铁路领域的应用也越来越广泛。它适合于高速重载大电流运行,防干扰效果也很良好,还具有现行其他供电方式不具有的技术优势。但同时也具有故障电流大、泄漏电阻率小的特点,使得列车运行位置的钢轨电位急剧升高,严重时可能威胁到人身及设备安全。本文研究了AT供电方式、钢轨电位的形成机理。介绍了国内外钢轨电位问题的研究情况以及取得的成果,对钢轨电位问题做了定性分析。对钢轨感应电流、传导电流、牵引网电流的分布情况以及影响钢轨电位的参数做了详细的分析并推导了钢轨电位的理论公式。根据工程运用中的实际情况,深入分析钢轨电位问题,就其必要性、可行性以及工程实现等方面做了简要阐述。在研究影响钢轨电位的因素方面,文章考虑CPW、钢轨泄漏电导率、AT漏抗、接地电阻以及钢轨横连线等因素对钢轨电位的影响情况,同时还讨论了AT漏抗的计量制式问题。在AT牵引供电方式下,通过广义对称分量法建立适合计算钢轨电位的序网数学模型,研究了序电流与牵引电流的关系,推导了序阻抗计算公式,在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型,并得出了结果。同时通过对理论知识的深入学习,推导建立了多导体传π型等值模型和等效模型,并利用Matlab/Simulink环境,编写了研究钢轨电位问题的M文件以及Simulink仿真程序。通过仿真计算详细研究了AT牵引网参数改变时对钢轨电位的影响,并对比了三种方法所得到的结果。通过综合分析,文章得到了AT牵引网各参数变化时钢轨电位的变化趋势,并选取了实际工程中的线路进行实际计算。