随着我国高速电气化铁道的建设和发展,列车组牵引负荷逐渐增大,牵引变电所的牵引回流也随之增大,传统的接地系统已经无法完全满足高速电气化铁道的建设和发展,因此现代建设综合接地系统已经成为一种必然的发展趋势,但是在我国高速铁路综合接地系统的建设中设置保护线已然成为一种普遍的习惯,鲜有人去深入研究保护线的设置是否存在风险,是否还具有保留的意义。而在我国西北部分大风区段如乌鲁木齐兰新线,由于其地势较高,常年南北气温差异大,风力强劲,高速列车在这种气候恶劣地区高速行驶时,保护线存在着诸多的安全隐患,严重威胁了电气化列车及牵引供电系统的安全。因此针对我国西北地区是否可以取消保护线及如何取消保护线都具有重要的研究意义。本文首先分析了保护线的不足与作用,提出本文的研究重点是寻找保护线降低钢轨电位的替代方法。基于替代原理和叠加原理,推导了直供系统和AT供电系统的钢轨电位公式,分析了不同措施对钢轨电位的影响程度。由于贯通地线深埋地下,Matlab/Simulink平台搭建的电气模型无法描述实际情况,本文利用ANSYS有限元仿真的Maxwell电磁模块分析了不同因素对贯通地线接地阻抗的影响。在理论分析的基础上,本文研究了取消保护线后的链式网络模型及牵引网导线电气参数的计算方法。由于钢轨自身的特殊性,对于钢轨自阻抗和自电容进行了单独研究,得到不同路段导线的的阻抗矩阵和电容矩阵。在Matlab/Simulink平台中成功搭建了AT牵引网模型,对取消保护线前后降低钢轨电位的方法和效果进行了仿真和分析。通过仿真结果对取消保护线前后的钢轨电位的降低情况进行了对比,提出了一种取消保护线后降低钢轨电位至IEC62128-1标准的解决方案,验证了实施取消保护线的可行性。