Защита устройств СЦБ от перенапряжений — предназначена для предохранения устройств сигнализации, централизации и блокировки от воздействия кратковременных повышений напряжения, возникающих при грозовых разрядах (атм. перенапряжений), КЗ в контактных сетях и т. п. Перенапряжения могут в десятки и сотни раз превышать рабочие напряжения и приводить к пробою электрическое изоляции аппаратуры и её отказу.

Различают перенапряжения прямого удара (при непосредственном поражении молнией токоведущих частей устройств СЦБ) и индуцированные (при грозовых разрядах вблизи устройств). На электрифицированных участках железных дорог устройства СЦБ подвержены также воздействию коммутационных перенапряжений, которые появляются при размыкании обмоток реле, трансформаторов и др. индуктивных элементов. Внезапные отказы работы устройств СЦБ от перенапряжений, возникающие при воздействии источников помех, наносят значительный материальный ущерб, снижают использование пропускной способности железной дороги, особенно на высокоскоростных и грузонапряженных линиях. Для устранения отказов электроустановок устройств СЦБ атм. перенапряжения ограничиваются до безопасных значений вентильными разрядниками. Рельсовые цепи защищаются от перенапряжений селеновыми и керамическими ограничителями напряжения. Защита устройств СЦБ от коммутационных перенапряжений осуществляется с помощью варисторов (нелинейных резисторов).

Устройства СЦБ с полупроводниковой аппаратурой имеют дополнит, защиту, позволяющую покаскадно снижать перенапряжения до значений, безопасных для полупроводниковых элементов (ограничители напряжения, малогабаритные разрядники, стабилитроны и защитные блоки).