A villámlás és a kapcsolási túlfeszültségek miatti túlfeszültségek jelentős hatással vannak az alállomások tervezésére és az energiarendszerek szigetelési koordinációára. Az alállomásokon és azok környékén gyakorolt hatásuk számszerűsítése és mérséklése érdekében meg kell vizsgálni a túlfeszültség-szintek és azok valószínűségének meghatározását az alállomás egész területén. Ez megkönnyíti a szigetelési koordinációs eljárásokat a hibaarány, a rendszer kimaradás és a helyreállítási költségek csökkentése érdekében. A rendszer kimaradásának csökkentése érdekében a feszültségszintet úgy választják ki, hogy lehetővé tegye a flashoverek bekövetkeztét a kiválasztott pontokon (pl. a hiányosságok koordinálása) a drága és nehezen javítható berendezésektől távol. Nagy rendszerfeszültségeknél általában gazdaságosabb a túlfeszültség-védelem használata, szemben a szigetelési ellenállás szintjének növelésével.
A cink-oxid levezetőket hatékony eszközként ismerik fel a villámlás és a túlfeszültségek elleni védelemre. Ezek jellemzik a gyorsabb cselekvés és a kiváló energiaelnyelő képesség, amellett, hogy elnyomja a follow-on AC áram, amely lehetővé teszi a folyamatos ellátás működés után. A jelenlegi szigetelési koordinációs gyakorlat statisztikai megközelítést alkalmaz, amely magában foglalja a villámesemények és kapcsolási műveletek által okozott túlfeszültség-eloszlás meghatározását, majd ezt a berendezés elektromos szilárdságával kapcsolatban. Egy ilyen gyakorlat biztosítja, hogy az alállomási berendezések dielektromos ereje továbbra is magasabb legyen, mint a rájuk rótt túlfeszültség-stressz szintje. Ahol nem teljesülnek, túlfeszültség-védelemre van szükség. Általában védőhatárt fogadnak el a rendszer megbízhatóságának biztosítása érdekében. A túlfeszültség-védelem bevezetése az alállomások szintjének növelésére használható.