當(dāng)雷電云層形成時(shí)，云層與地面之間產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，此電場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)到10kV/m甚至更高。從而使地面凸起部分或金屬部件上開始出現(xiàn)電暈放電。當(dāng)雷電云層內(nèi)部形成一個(gè)下行先導(dǎo)時(shí)，閃電電擊便開始了。下行先導(dǎo)電荷以階梯形式向地面移動(dòng)。當(dāng)下行先導(dǎo)接近地面時(shí)，會(huì)從地面較突出的部分發(fā)出向上的迎面先導(dǎo)。當(dāng)迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)相遇時(shí)，就產(chǎn)生了強(qiáng)烈的“中和”過程，出現(xiàn)極大的電流（數(shù)十到數(shù)百千安），這就是雷電的主放電階段，伴隨著出現(xiàn)雷鳴和閃光。地面上的其它建筑物可能會(huì)生成好幾個(gè)迎面先導(dǎo)。與下行先導(dǎo)會(huì)合的個(gè)迎面先導(dǎo)決定了閃電雷擊的地點(diǎn)。提前放電避雷針的工作原理就是產(chǎn)生一個(gè)比普通避雷針更快的迎面先導(dǎo)。在自然的迎面先導(dǎo)形成前，提前放電避雷針會(huì)率先產(chǎn)生一個(gè)先導(dǎo)，迅速地向雷電方向傳播直至捕獲雷電，并將其導(dǎo)入大地。實(shí)驗(yàn)室中證實(shí)：比普通針更早產(chǎn)生迎面先導(dǎo)的這個(gè)啟動(dòng)搶先時(shí)間稱為△T，賦予了提前放電避雷針更加有效的防雷保護(hù)功能。
提前放電避雷針的功能特性
◆搶先放電時(shí)間 以μs計(jì)算，即優(yōu)先引雷入地；◆在相同的安裝高度下，比普通避雷針的保護(hù)半徑大數(shù)倍；◆純物理結(jié)構(gòu)型避雷針，內(nèi)部無電子器件，無老化，免維護(hù)；◆外型美觀，選用不銹鋼材料，可安裝于環(huán)境惡劣場(chǎng)所； ◆重量輕，荷載要求低。
當(dāng)避雷針截受雷擊時(shí)，由接閃體接閃，通過雷電波形處理裝置，利用外殼與中心接地桿之間有3mm間隙，構(gòu)成耦合電容，同時(shí)外殼通過一個(gè)電感線圈接地（中心接地桿）當(dāng)下行先導(dǎo)接近接閃器時(shí)，由于頻率，電感呈開路狀態(tài)，電容對(duì)高頻呈現(xiàn)短路特性，因此耦合電容作用下，接閃器表面電場(chǎng)強(qiáng)度迅速增加，直至觸發(fā)雪崩過程，從而能在頃刻間將雷電流泄放入地，以至有效的達(dá)到防雷害保的目的。
預(yù)放電避雷針是在傳統(tǒng)避雷針放電原理的基礎(chǔ)上，引入了“促進(jìn)電離”這一預(yù)防電型避雷針的基本特性，從而達(dá)到了比普通避雷針更早的先導(dǎo)放電，擴(kuò)大了保護(hù)半徑，提高了系數(shù)。在雷電條件下，當(dāng)雷電下行先導(dǎo)接近地面時(shí)，任何導(dǎo)電的表面均會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上行先導(dǎo)。在被動(dòng)避雷針的情況下，只有在長(zhǎng)時(shí)間的電荷重聚之后，才會(huì)傳播上行先導(dǎo)。
