近年来，为缓解城市交通拥堵，改善交通出行结构，引导和支持新城发展，各地大力发展城市轨道交通系统。我国轨道交通牵引供电系统大多采用直流1500V或750V供电制式,利用走行轨回流。由于钢轨与大地间无法保证良好绝缘,部分牵引回流通过轨—地间的过渡电阻泄入大地,形成钢轨对地电位,有可能危及旅客和线路维护人员的安全；而泄漏到道床或周围土壤中的杂散电流则会腐蚀沿线的金属设备设施,严重时可能造成沿线煤气管道泄漏、水管穿孔,威胁人身安全。因此对于杂散电流和轨电位的研究具有重要的现实意义。本文结合广州地铁的运行实践，对杂散电流及轨电位的产生原理、危害、分布特点和影响因素进行分析，统计整理目前杂散电流和轨电位的监控数据，结合现存问题对杂散电流和轨电位的防护措施提出了优化方案。主要研究内容包括：(1)从直流牵引供电系统基本结构和金属电化学腐蚀原理入手，分析杂散电流和轨电位的产生原理及危害。提出杂散电流会引起地铁设施或附近钢筋混凝土结构以及埋地金属管线的腐蚀；轨电位过高则可能对现场人员造成人身伤害并导致直流开关误跳闸。(2)建立杂散电流及轨电位的数学模型，理论上分析了杂散电流和轨电位的影响因素，包括：牵引电流、供电距离、钢轨电阻、轨地过渡电阻。重点分析了轨电位的分布特点，并通过现场测试提出了单车、两车运行工况下及线路不同区段轨电位的分布特点。(3)分析了杂散电流及轨电位监测系统的组成，通过监测数据分析杂散电流及轨电位现状。指出目前杂散电流泄漏基本满足相关规范要求，但轨电位则普遍偏高，与设计存在一定差异。(4)进行杂散电流及轨电位的防护措施分析。整理了目前普遍采用的防护措施，重点分析了杂散电流收集网的组成和特点。结合广州地铁工程实践针对设计、建设、运营阶段提出优化防护措施,主要包括加强绝缘、加强回流和装置优化等。