工作原理

当可控放电避雷针安装处附近的地面电场强度较低时，雷云不会对避雷针保护区范围内的地面内的地面物体发生放电，此时可控放电避雷针针头（由主放电针、可控放电均压环、可控储能装置组成）的可控储能装置处于储存雷云电场能量工况，可控放电均压环和主放电针处于同等电位且为浮动状态，与周围大气电位差小，针尖头部的电场强度降低，因此几乎不发生电晕放电，即保证了空间电荷很少的要求。
当雷云上升到预定的值时，那时有可能发生对周围被保护物的雷闪，可控储能装置立即转入释能工况，这一转变使主放电针针尖的电位突然升高，使针尖附近空间电场瞬间上升数十甚至数百倍，导致空气迅速击穿，形成很强的放电脉冲，因没有空间电荷的阻碍，该放电脉冲在雷云电场作用下快速向上发展成上行先导，去拦截雷云底部先导或进入雷云电荷中心。

上行先导有两个优点：第一个优点是上行雷闪不仅雷击电流幅值小陡度低，而且由于地面上的雷击点早已确定，自雷云向下发展的放电就不会击到被保护的对象上；第二个优点是上行先导对地面物体具有屏蔽作用，可减轻放电时在地面物体上的静电感应过电压。