피뢰기가 방전중 정격전압 이상의 사용주파전압이 인가되면 피뢰기의 속류차단능력은 보장되지 않으며, 피뢰기는 파손된다. 따라서, 피뢰기의 정격전압은 사고시에도 건전상 상용주파전압의 최대값에 견디어야 한다.
전력계통에서는 지락사고, 부하의 급격한 변화, 공진, 유도전압 등에 의해 상용주파 이상전압이 발생하며, 이것을 고려해서 피뢰기의 정격전압을 결정한다. 이것은 매우 어려운 작업이며, 실제로는 지락사고에 대한 과전압만 고려한다. 지락사고시 건전상 대지전압은 계통의 중성점 접지방식에 따라 변하며, 피뢰기에 적용상 유효접지와 그 외 접지방식 2가지로 구분하여 적용한다.