对于走行轨回流的地铁直流牵引供电系统，正常运行状态下，供电分区内列车运行时，走行轨中流过牵引负荷电流，走行轨产生对地电位。钢轨对地电位的大小，主要与牵引供电电压等级、列车参数、牵引负荷电流、牵引所间距、走行轨对地过渡电阻的均衡程度等因素相关。
当发生某些故障时，可能会引起走行轨对地电位的陡升，如接触轨与走行轨发生金属接触短路，直流设备发生框架泄露故障等。当列车停靠站台，乘客进出车厢时会触摸金属车体，且当人多拥挤时乘客身体接触车体的时间还会较长。此时，如果走行轨上出现过高电位，乘客有受到电击的危险。
直流牵引供电系统一般设有如下继电保护：直流开关速断保护、大电流脱扣保护、电流变化率及其增量保护、过电流保护、牵引变电所双边联跳保护、直流设备框架泄露保护及紧急分闸等。由于故障情况下可能存在设备拒动问题，仅仅依靠直流牵引供电系统的继电保护措施对于人身安全而言是不够的。因此，在设置继电保护的前提下，还应考虑等电位联结措施。通过等电位联结，降低人身接触电压，使人身处于等电位状态。
为了降低车体与地之间的接触电压和跨步电压，一般在设有牵引变电所的车站和车场设置钢轨电位限制装置，在走行轨对地电位超标时，可将走行轨和变电所接地母排连接起来，这是国际上通用的一种保护人身安全的防护措施。
钢轨电位限制装置主要包含下列元件：
晶闸管元件和直流接触器组成
电压电流测量元件
PLC 逻辑控制模块
