Sumber tegangan lebih yang sering menimbulkan gangguan dalam sistem tenaga listrik berasal
dari dua sumber utama yaitu tegangan lebih internal dan tegangan lebih eksternal. Sumber
tegangan lebih internal meliputi operasi on atau off switching dan gangguan tidak simetris
terutama pada sistem instalasi listrik yang nentralnya tidak di hubungkan dengan grounding.
Sedangkan tegangan lebih eksternal berasal dari gangguan yang terjadi di atmosfer. Penyebab
utama tegangan lebih ekesternal adalah sambaran petir. sambaran petir ini dapat menimbulkan
gangguan pada jaringan listrik seperti yang telah di jelaskan dalam pembahasan induksi arus
petir.
Petir terjadi apabila muatan dibeberapa bagian atmosfer kuat medan listriknya mencapai nilai
yang cukup tinggi menyebabkan kegagalan listrik di udara sehingga timbul peralihan muatan
listrik yang besar. Peralihan muatan ini dapat terjadi didalam awan, antara awan dan dari awan
ke permukaan bumi. Sumber terjadinya petir adalah awan Commulonimbus atau awan guruh
yang berbentuk gumpalan dengan ukuran vertikal lebih besar dari ukuran horizontal. Ukuran
vertikal dapat mencapai 14 Km dan ukuran horizontal dapat mencapai 1,5 Km sampai 7,5 Km.
Karena ukuran vertikalnya yang cukup besar maka terjadi perbedaan temperatur antara bagian
bawah dengan bagian atas. Temperatur bagian bawah mencapai 5 derajat Celcius sedangkan
bagian atas mencapai -60 derajat Celcius. Loncatan diawali dengan berkumpulnya uap air
didalam awan. Karena perbedaan temperatur yang sangat besar antara awan bagian bawah
dengan bagian atas, butiran air bagian bawah yang temperaturnya lebih hangat berusaha
berpindah ke bagian atas sehingga mengalami pendinginan dam membentuk kristal es. Kristal es
yang lebih berat dari butiran air yang naik saling mendesak sehingga timbul gesekan yang
menimbilkan pemisahan muatan. Butir air yang bergerak naik membawa mutan positip
sedangkan kristal es membawa muatan negatip sehingga terbentuknya awan yang mirip dipole
listrik. Pada saat tegangan antara ujung awan sudah cukup besar terjadilah pelepasan muatan
listrik.
