Уређаји за заштиту од пренапона штите електричну опрему кроз скуп прецизних, брзих и аутоматских механизама физичке заштите заснованих на паралелном повезивању кола и карактеристикама нелинеарних компоненти, формирајући комплетну петљу заштите од пренапона за електричну опрему.
Прво, СПД је инсталиран паралелно на предњем крају све заштићене електричне опреме и повезан са жицом за уземљење система, формирајући заштитну петљу у стању приправности. При нормалном раду опреме са номиналним напоном, СПД је у стању изолације високе-импедансе. Не схунтује нормалну радну струју, не производи губитак напона и неће ометати нормално напајање и рад електричне опреме.
Када ненормалан скок напона нападне коло и делује на електричну опрему, унутрашње нелинеарне осетљиве компоненте СПД-а одмах примећују сигнал пренапона и довршавају прекидач импедансе за микросекунде. Уређај се тренутно мења са високог отпора на мали отпор, формирајући-канал за пражњење велике брзине између жице под напоном и жице за уземљење.
Након тога, огромна тренутна струја пренапона генерисана пренапоном се потпуно преусмерава на систем уземљења кроз канал ниске{0}}отпорности СПД-а, уместо да пролази кроз унутрашња кола, чипове и компоненте електричне опреме. У исто време, СПД спаја ненормални ударни напон на фиксну сигурну вредност ниског напона, елиминишући утицај пренапона на опрему.
Након што се енергија пренапона потпуно испразни и напон кола се врати на стандардну номиналну вредност, СПД се аутоматски враћа у стање приправности са високим{0}}отпором, прекидајући канал за пражњење уземљења. Овај једнократни-брзи процес заштите избегава оштећење изолације опреме, прегоревање електронских компоненти и кварове у кратком -колу изазване пренапоном. За честе-флуктуације напона мале амплитуде и пренапоне, СПД може да постигне континуирану цикличну заштиту, ефикасно смањујући старење опреме и ризик од квара изазваног дуготрајним-напоном.
