Os dispositivos de proteção contra surtos protegem equipamentos elétricos por meio de um conjunto de mecanismos de proteção física precisos, rápidos e automáticos baseados em conexão de circuito paralelo e características de componentes não lineares, formando um circuito completo de proteção contra sobretensão para equipamentos elétricos.
Primeiro, o SPD é instalado em paralelo na extremidade frontal de todos os equipamentos elétricos protegidos e conectado ao fio terra do sistema, formando um circuito de proteção de reserva. Sob operação normal de tensão nominal do equipamento, o SPD está em um estado isolado de alta-impedância. Ele não desvia a corrente operacional normal, não produz perda de queda de tensão e não interfere na fonte de alimentação normal e na operação de equipamentos elétricos.
Quando um surto de tensão anormal invade o circuito e atua no equipamento elétrico, os componentes sensíveis não lineares internos do SPD percebem imediatamente o sinal de sobretensão e completam a chave de impedância em microssegundos. O dispositivo muda de alta resistência para baixa resistência instantaneamente, formando um canal de descarga de alta-velocidade entre o fio energizado e o fio terra.
Posteriormente, a enorme corrente de surto instantânea gerada pela sobretensão é completamente desviada para o sistema de aterramento através do canal de baixa-resistência do SPD, em vez de passar pelos circuitos internos, chips e componentes do equipamento elétrico. Ao mesmo tempo, o SPD fixa a tensão de sobretensão anormal a um valor fixo e seguro de baixa tensão, eliminando o impacto da sobretensão no equipamento.
Após a energia de surto ser completamente descarregada e a tensão do circuito retornar ao valor nominal padrão, o SPD se recupera automaticamente para o estado de espera de alta-resistência, cortando o canal de descarga de aterramento. Esse-processo de proteção rápido e único evita danos ao isolamento do equipamento, queima de componentes eletrônicos e curto-circuito-falhas de circuito causadas por sobretensão. Para oscilações e surtos frequentes de tensão de pequena{5}amplitude, o SPD pode obter proteção cíclica contínua, reduzindo efetivamente o envelhecimento do equipamento e os riscos de falha causados pelo impacto-de tensão de longo prazo.