Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) è un componente di protezione elettrica passiva progettato per proteggere le apparecchiature elettriche ed elettroniche dai danni causati da sovratensioni transitorie e sovratensioni nei sistemi di distribuzione dell'energia e di segnale. Questi picchi di tensione transitori sono fluttuazioni di tensione brevi ed estreme che superano di gran lunga la tensione operativa standard dei sistemi elettrici, in genere durano solo microsecondi ma trasportano un'enorme energia istantanea.
Gli SPD funzionano in base alle caratteristiche di tensione-di resistenza non lineare dei componenti elettronici interni e sono installati in parallelo con carichi protetti in condizioni di circuito normali. Quando il sistema di alimentazione funziona alla tensione nominale, l'SPD mantiene uno stato di resistenza estremamente elevato, impedendo quasi il passaggio di corrente. Non influisce sul normale funzionamento dell'alimentazione del circuito e rimane in uno stato di protezione standby.
Quando si verifica un picco di tensione dovuto a fulmini, commutazione della rete, avvio o spegnimento di grandi apparecchiature elettriche e guasti al circuito, i componenti principali dell'SPD (principalmente varistori a ossido di metallo, tubi a scarica di gas e soppressori a semiconduttore) si convertono istantaneamente da una resistenza elevata a una resistenza ultra-bassa. Questa rapida trasformazione fornisce un percorso di scarica a bassa-impedenza per l'energia di picco. L'SPD devia la travolgente sovratensione al sistema di terra, blocca la sovratensione del circuito a un livello sicuro e stabile entro l'intervallo di tensione di resistenza delle apparecchiature elettriche. Dopo che l'energia di picco è stata completamente rilasciata e la tensione del circuito è tornata alla normalità, l'SPD ripristina automaticamente il suo stato di standby ad alta-resistenza, pronto per la successiva risposta di protezione.