ปัจจัยสำคัญที่ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานได้ก็คือแรงดันไฟฟ้า โดยทั่วไประบบไฟฟ้าที่เราใช้อยู่จะมีค่าแรงดันอยู่ที่ 380/220Vac แต่ความเป็นจริงค่าแรงดันจะไม่คงที่ตลอดเวลา โดยระดับแรงดันของอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไปสามารถทำงานได้ปกติในช่วง -15% ถึง +10% ของระดับแรงดันใช้งาน ซึ่งจะมีระดับขึ้นลงไม่มากนักตามสภาวะของแหล่งจ่ายและลักษณะของอุปกรณ์ แต่ถ้าแรงดันไฟฟ้ามีค่าต่ำกว่าหรือสูงกว่าระดับที่อุปกรณ์ไฟฟ้านั้นๆ ทนได้ ย่อมก่อให้เกิดความเสียหายไม่มากก็น้อยแต่อุปกรณ์ไฟฟ้า

สาเหตุที่ก่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูงชั่วขณะ

สำหรับแรงดันเกินชั่วขณะเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ ซึ่งสาเหตุหลักประเด็นหนึ่งก็คือผลกระทบจากปรากฎการณ์ฟ้าผ่า (Lightning) เพราะจะทำให้เกิดพลังงานความร้อนมหาศาลที่สามารถทำความเสียหายให้แก่บริเวณที่โดนฟ้าผ่าได้ และยังสร้างสนามไฟฟ้าซึ่งก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าและแรงดันเกินชั่วขณะเข้าสู่ระบบไฟฟ้า เนื่องจากระบบไฟฟ้าถูกต่อเชื่อมโยงเป็นระบบเดียวกัน ดังนั้นแรงดันที่ถูกเหนี่ยวนำให้สูงขึ้นบริเวณสายส่งไฟฟ้าภายนอกอาคารหรือการที่ศักย์ไฟฟ้าของกราวด์ยกสูงขึ้น ก็อาจมีผลกระทบต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าภายในอาคารได้เช่นเดียวกัน ซึ่งการเกิดแรงดันไฟฟ้าสูงชั่วขณะนั้นอาจพิจารณาแยกย่อยได้ 3 สาเหตุดังนี้

1. ปรากฎการณ์ฟ้าผ่าแบบผ่าตรง (Direct Strike) คือปรากฎการณ์ที่เกิดฟ้าผ่าบริเวณสายส่งไฟฟ้าใกล้อาคารหรือเกิดลงที่หัวล่อฟ้า ทำให้ความต่างศักย์ระหว่างกราวด์กับสายส่งสูงมาก ซึ่งอาจมีค่าสูงถึง 20 เท่าของแรงดันปกติ และบางครั้งกระแสไฟฟ้าพลังงานมหาศาลที่พุ่งไปสู่ระบบไฟฟ้านี้อาจทำให้ตู้ควบคุมไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ในตู้ไฟฟ้าอาจเสียหายถึงขั้นระเบิดได้
2. ปรากฎการณ์ฟ้าผ่าแบบโดยอ้อม (Indirect Strike) คือปรากฎการณ์ที่เกิดฟ้าผ่าขึ้นตรงสายส่งไฟฟ้าในบริเวณที่ห่างออกไป เป็นผลให้เกิดความต่างศักย์กระชากสูงขึ้นที่ระดับแรงดันไฟฟ้าในสายส่ง และหากเกิดฟ้าผ่าขึ้นที่บริเวณอาคารข้างเคียงหรืออาจเกิดขึ้นในบริเวณพื้นดินใกล้เคียงกับอาคารของเรา เหตุการณ์เหล่านี้ก็จะทำให้เกิดความต่างศักย์ของกราวด์บริเวณนั้นสูงขึ้นได้เช่นกัน ในกรณีฟ้าผ่าแบบโดยอ้อมนี้ แม้แรงดันกระชากจะไม่สูงเท่ากับในกรณีฟ้าผ่าแบบตรง แต่ก็สามารถสร้างความเสียหายแก่อุปกรณ์ได้เช่นกัน
3. แรงดันเกินจากการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า (Operating or switching overvoltage) คือปรากฎการณ์ที่แรงดันเกินชั่วขณะจากการเปิด-ปิดอุปกรณ์ที่มีองค์ประกอบพวก Inductive (ความเหนี่ยวนำทางไฟฟ้า) ถึงแม้จะไม่สูงมาก แต่มักทำให้อุปกรณ์ข้างเคียงบางอย่างทำงานผิดปกติ หรือทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ข้างเคียงสั้นลง