A túlfeszültség meghaladja a normál feszültséget a pillanatnyi túlfeszültség, általában az elektromos hálózatra utal rövid időn belül, mint a nagy áram okozta "hullám" magas feszültség. Lényegében a túlfeszültség egy heves pulzus, amely mindössze a másodperc milliomod része alatt következik be. A túlfeszültségnek két oka van, az egyik a villámlás, a másik a hálózat nagy be- és kikapcsolása (beleértve a kompenzációs kondenzátor be- és kikapcsolását is).
(1) A villámlás rendkívül erős elektromágneses tranziens folyamat, amely a természetben előfordul. Az energia-automatizálási berendezések befolyásolásának két fő módja van. Először is, a villám közvetlenül éri a villámhárítót és a villámvezetőt az alállomáson vagy a diszpécserközpontban, és a keletkezett tranziens elektromágneses mező elektromágneses hatással van a környező térben lévő elektronikus berendezésekre, feszültséget hozva létre a zárt fémkörben, és indukált elektromotoros erőt a nyitott fémkörben. A villám emP erős hatásai miatt az indukált feszültség nagyon magas lehet. Ami a földelővezetéken keresztül a földbe kerül, az a földelő hálózat feszültségemelkedését okozza, és nagyon nagy lesz a feszültségkülönbség a földelési pontok között. Interferenciát okozhatnak az automatizálási berendezésekben, ami befolyásolhatja a világítás normál működését, és súlyos esetekben károsíthatja a berendezést. A második villámkisülés a vonal feletti villámfelhők között, vagy a vezeték közelében lévő föld kisülése, az elektromágneses indukciós villámlökés vagy túlfeszültség miatt a vezetéket megtámadja, ez a lökéshullám behatol a vonal mentén, és csatlakozik a villamosenergia-automatizálási berendezésekhez, ami munkahibákat vagy berendezéskárosodást okoz. Ha a villám közvetlenül éri a vezetéket, a túlfeszültség intenzívebb, károsabb.
(2) Amikor néhány nagy kapacitású elektromos berendezést csatlakoztatnak vagy lekapcsolnak, az elektromos hálózatban lévő induktivitás miatt "túlfeszültség" keletkezik az elektromos hálózatban, ami túlfeszültséget okoz. Általában a berendezés kapacitásától függetlenül lesz túlfeszültség, a probléma az, hogy a kis kapacitású berendezések által generált túlfeszültség kicsi, nem okoz sok kárt, ezért az emberek gyakran figyelmen kívül hagyják. Az off-vonali konverter-indításakor nagy áram keletkezik a nagy kondenzátorok töltése miatt. Ez a nagy áram többszöröse vagy akár tucatszor nagyobb, mint a rendszer normál árama (az ún. túlfeszültség), és ez a váltakozó áramú vezeték feszültségének csökkenését okozhatja, ami befolyásolja az ugyanahhoz a váltóáramú vezetékhez csatlakoztatott összes berendezés működését, esetenként biztosítékokat, egyenirányító diódákat és egyéb alkatrészeket. A különböző kategóriák lökéshullámát a működési mód és a sokféleség meghibásodási formái határozták meg, főként a következők: túlfeszültség-ív feszültsége, semleges pont földelési rendszerének fényföldelése, fényáramkör kapcsolási túlfeszültsége, versenyvonal, terhelés nélküli sín és szakítókondenzátor-fék nyitott állapotban kapacitív terhelés túlfeszültség, transzformátor nincs{11}}, a motor terhelése szakadt áramkör túlfeszültség és így tovább.