Un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) est un composant de protection électrique passif conçu pour protéger les équipements électriques et électroniques des dommages causés par les surtensions transitoires et les surtensions dans les systèmes de distribution d'énergie et de signalisation. Ces pics de tension transitoires sont des fluctuations de tension brèves et extrêmes qui dépassent de loin la tension de fonctionnement standard des systèmes électriques, ne durant généralement que quelques microsecondes mais transportant une énorme énergie instantanée.
Les SPD fonctionnent sur la base des caractéristiques de tension-non linéaires des composants électroniques internes et sont installés en parallèle avec des charges protégées dans des conditions normales de circuit. Lorsque le système électrique fonctionne à la tension nominale, le SPD maintient un état de résistance extrêmement élevé, ne permettant pratiquement aucun courant de le traverser. Il n'affecte pas le fonctionnement normal de l'alimentation électrique du circuit et reste dans un état de protection en veille.
Lorsqu'une surtension se produit en raison de la foudre, d'une commutation de réseau, du démarrage ou de l'arrêt d'un gros équipement électrique et de défauts de circuit, les composants centraux du SPD (principalement des varistances à oxyde métallique, des tubes à décharge à gaz et des suppresseurs de semi-conducteurs) passent instantanément d'une résistance élevée à une résistance ultra-faible. Cette transformation rapide fournit un chemin de décharge à faible impédance pour l'énergie de surtension. Le SPD détourne le courant de surtension excessif vers le système de mise à la terre, maintient la surtension du circuit à un niveau sûr et stable dans la plage de tension de tenue des équipements électriques. Une fois l'énergie de surtension complètement libérée et la tension du circuit revenue à la normale, le SPD rétablit automatiquement son état de veille à haute résistance -, prêt pour la prochaine réponse de protection.