A villamos hálózatok, berendezések használata napjainkra olyannyira elterjedté vált, hogy életünket nélkülük el sem tudjuk képzelni. Környezetünkben egyre elterjedtebbek az olyan érzékeny elektronikával szerelt készülékek, mint az LED televíziók, elektronikus vezérlésű mosógépek, mosogatógépek, nem is beszélve a számítógépekről. Ezek az eszközök különösen érzékenyek a hálózati feszültség egyenletességére, melyet (optimális esetben) a szolgáltató biztosít.
A villamos hálózatokat azonban két olyan hatás fenyegeti, amely a róluk üzemelő berendezések károsodását okozhatja. Az egyik a légköri, a másik a kapcsolási
eredetű túlfeszültségek.

Kapcsolási eredetű túlfeszültségek akkor keletkeznek, amikor a hálózatban található kapcsolóelemek nagyobb terhelést kapcsolnak. Jellemzően motorok, kondenzátorok, nagy teljesítményű induktív vagy kapacitív terhelések, legújabban pedig a LED világítási áramkörök bekapcsolása okozhat nagy feszültségcsúcsokat, melyek a hálózat egyéb készülékeit károsíthatják.

Légköri eredetű túlfeszültség a villámcsapások elsődleges, vagy másodlagos hatása során keletkezhet. Elsődleges hatásként a vezetékhálózatot közvetve ért villámcsapás által a fogyasztókig esetlegesen eljutó túlfeszültséget értjük. Másodlagos hatás a villámvédelmi rendszer és a vezetékek között kialakuló induktív vagy kapacitív módon csatolt túlfeszültség, esetleg a földpotenciál ideiglenes megemelkedése.

A villamos berendezéseket csak egy megfelelően kiépített túlfeszültség-védelmi rendszerrel tudjuk megvédeni ezektől a káros hatásoktól. A hálózaton érkező túlfeszültséget egy árhullámként lehet a legjobban meghatározni, melyet a rendszerelemek összehangoltan igyekeznek azt a védett berendezéstől elterelni (a föld felé levezetni). Ezt vagy szikraközzel, vagy varisztorral valósítják meg.
A rendszer több lépcsőben védi a készülékeket, és mindig a védett eszközhöz legközelebbi rendszerelem lép működésbe először. Ez a “finom” védelem nagyjából 1 – 1,5 kV nagyságú feszültséget tud a védett berendezéstől elterelni, ennél nagyobb túlfeszültség esetén szükség van a következő védelmi lépcső(k)re is. Ezért nem elég egyetlen túlfeszültség-védelemmel ellátott elosztósáv a megfelelő védelemhez! A “finom” védelmet III-as fokozatnak (T3, régen “D” fokozat) nevezzük, elérhetők kötődobozba szerelhető és DIN sínre pattintható változatban is. Ezeket a védőeszközöket ajánlott a védendő eszközhöz minél közelebb beépíteni. A következő II-es fokozatot (T2, régen “C”) a lakások elosztóiba, nagyobb épületeknél a szinti elosztóba kell beépíteni – ezek már kizárólag sínre szerelhető változatokban készülnek. Az I-es és II-es fokozatok beépítése minden esetben elengedhetetlen a megfelelő védelemhez! Az I-es fokozatot (T1, régen “B”) villámáram-levezetőnek is nevezik, ilyen eszközt csak a szigeteletlen légvezetékről táplált, és/vagy villámhárítóval rendelkező épületeknél kell beépíteni az épület főelosztójába. Léteznek kombinált I+II, II+III és I+II+III fokozatú védelmi eszközök is, bár ajánlottabb az egyes egységeket fizikailag jobban szétválasztani. A megfelelő védelmi eszközök kiválasztáshoz hasznos segítség itt található.

Egy esetlegesen megjelenő túlfeszültség hatására a III-as fokozat megpróbálja levezetni a túlfeszültséget a védendő készülékről a föld felé. Ha ez nem elégséges, és a fennmaradó túlfeszültség értéke meghaladja a II-es fokozat megszólalási értékét, akkor ez a lépcső is besegít a védelembe. Ha ez is kevés, akkor következik az I-es fokozat. Ez a megfelelően kialakított rendszer biztosan megvédi a drága eszközt, akár a védelmi készülék “élete” árán is. A dobozba építhető levezetők hangjelzéssel, az elosztósávba épített levezetők ledekkel jelzik az egység működőképességét. A sínre pattintható levezetők egy jelzőablakkal rendelkeznek a védelemre alkalmas (zöld) és az alkalmatlan (piros) üzemállapot jelzésére. Ezek a készülékek lehetnek cserélhető betétesek – ilyenkor csak a betétet kell cserélni -, vagy modulárisan cserélhetők. Minden védőkészülékre egyaránt igaz, hogy ha egy levezetés során elvesztették védelmi funkciójukat a villamos hálózat működőképes marad, csak a túlfeszültség-védelem szűnik meg. Fontos megjegyezni, hogy biztosítani kell az erősáramú hálózaton kívül az összes gyengeáramú hálózat védelmét is, mert a védett berendezésbe ezeken a csatlakozó kábeleken keresztül is bejuthatnak káros túlfeszültségek! Mindemellett ki kell alakítani a napelemes rendszerek külön védelmét is!