Überspannungen durch Blitz- und Schaltüberspannungen haben erhebliche Auswirkungen auf die Konstruktion von Umspannwerks und die Isolationskoordination von Stromversorgungssystemen. Die Quantifizierung und Milderung ihrer Auswirkungen in und um Umspannwerke muss untersucht werden, um die Bestimmung der Überspannungspegel und ihrer Wahrscheinlichkeit in einem Umspannwerk zu ermöglichen. Dies erleichtert die Isolierungskoordinationsverfahren mit dem Ziel, ausfallige Fehler, Systemausfälle und Wiederherstellungskosten zu reduzieren. Um Systemausfälle zu reduzieren, wird der Spannungspegel so gewählt, dass an ausgewählten Punkten (z. B. Co-ordinatieren von Lücken) ab kostspielige und schwer zu reparierende Geräte Überblendungen auftreten können. Bei hohen Systemspannungen ist es in der Regel wirtschaftlicher, Überspannungsschutz zu verwenden, als die Isolierung zu erhöhen.
Zinkoxid-Ableiter sind als wirksames Mittel zum Schutz vor Blitz- und Schaltstößen anerkannt. Sie zeichnen sich durch eine schnellere Wirkung und überlegene Energieaufnahmefähigkeit aus, zusätzlich zur Unterdrückung von Folgestrom, was eine Kontinuität der Versorgung nach dem Betrieb ermöglicht. Die derzeitige Isolationskoordinierungspraxis verfolgt einen statistischen Ansatz, der die Bestimmung der durch Blitzereignisse und Schaltvorgänge verursachten Überspannungsverteilung umfasst und diese dann mit der elektrischen Festigkeit der Geräte in Beziehung setzt. Eine solche Übung stellt sicher, dass die Dielektrizitätsfestigkeit von Umspannwerksgeräten höher bleibt als die überspannungsbelastung, die ihnen auferlegt wird. Wo nicht erfüllt, ist Überspannungsschutz erforderlich. In der Regel wird eine Schutzmarge gewählt, um die Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten. Die Einführung des Überspannungsschutzes kann verwendet werden, um das Standniveau eines Umspannwerks zu erhöhen.