避雷器是一种释放过电压能量限制过电压幅值的保护设备。避雷器分为管式避雷器、阀式避雷器和金属氧化物避雷器。避雷器性能是变电站其他设备绝缘水平的基础。20世纪80年代以来，所有高压与超高压的变电站都使用了无间隙金属氧化物避雷器(简称MOA)。与阀式(普通阀式和磁吹阀式)避雷器相比，MOA具有保护性能好、反应速度快、通流能力大、运行安全可靠等优点。过去的阀式避雷器在额定要求的参数下，允许的动作次数有限，而MOA可允许动作的次数则多得多。20多年的运行经验已得到充分证明。MOA自开发以来，也有了许多发展，除保护性能与通流能力的优化外，使用寿命和安全方面也有了很大改进，保护的设备从变电站发展到输电线路，保护范围从雷电过电压扩充到操作过电压。
对于特高压来说，由于电压很高，设备的体积和造价在很大程度上决定于绝缘水平，要求对避雷器的保护性能做更大的改进，同时在限制过电压时，通过避雷器的能量与电压的平方成正比，由于电压高，也要求避雷器通流能力加大。这些对MOA都是一个挑战，无论是前苏联的特高压输电工程，还是其他试验工程，都努力研究改进避雷器的性能以降低设备的绝缘水平。
在确定避雷器性能上，有以下几个重要关系：
(1)从保证避雷器运行安全方面考虑，其持续运行电压应等于或大于系统的最大运行相电压;
(2)从保证避雷器不会老化太快方面考虑，其额定电压等于或大于持续运行电压的1.25倍;
(3)避雷器在标称电流(雷电流)下的残压，等于额定电压(峰值)乘以保护比，目前避雷器的保护比约等于1.6～1.7。
根据上述几个关系，特高压避雷器的残压只能做到1800～1940kV，这是意大利和前苏联所达到的水平。以这个水平为基础，变压器的雷电冲击绝缘水平就必须在2250kV或更高，断路器和其他电器还要更高一级。为了降低调备的造价，日本用了很大力量改进避雷器的性能，采用了4个电阻片并联的方法，使保护比的数值降低到1.38。