Пристрої захисту від перенапруги захищають електричне обладнання за допомогою набору точних, швидких і автоматичних механізмів фізичного захисту, заснованих на з’єднанні паралельних ланцюгів і нелінійних характеристиках компонентів, утворюючи повний контур захисту від перенапруги для електричного обладнання.
По-перше, SPD встановлюється паралельно на передньому кінці всього захищеного електрообладнання та підключається до проводу заземлення системи, утворюючи контур резервного захисту. За нормальної номінальної напруги роботи обладнання SPD перебуває в ізольованому стані з високим-імпедансом. Він не шунтує нормальний робочий струм, не призводить до втрати напруги та не перешкоджає нормальному електроживленню та роботі електрообладнання.
Коли аномальний стрибок напруги проникає в ланцюг і діє на електричне обладнання, внутрішні нелінійні чутливі компоненти SPD негайно сприймають сигнал перенапруги та завершують перемикання імпедансу за мікросекунди. Пристрій миттєво змінює опір із високого на низький, утворюючи високо-канал розряду між проводом під напругою та проводом заземлення.
Згодом величезний миттєвий стрибок струму, який створюється перенапругою, повністю відводиться до системи заземлення через канал із низьким -опором SPD замість того, щоб проходити через внутрішні схеми, мікросхеми та компоненти електричного обладнання. У той же час SPD обмежує аномальну стрибок напруги до фіксованого безпечного значення низької напруги, усуваючи вплив перенапруги на обладнання.
Після повного розряду імпульсної енергії та повернення напруги в ланцюзі до стандартного номінального значення SPD автоматично переходить у режим очікування з високим-опором, відключаючи канал розряду заземлення. Цей-швидкий одноразовий процес захисту дозволяє уникнути пошкодження ізоляції обладнання внаслідок пробою, вигорання електронних компонентів і коротких{3}}замикань, спричинених перенапругою. Для частих малих-амплітудних коливань і стрибків напруги SPD може забезпечити безперервний циклічний захист, ефективно зменшуючи ризики старіння обладнання та відмови, спричинені довготривалим-напругою.