放电间隙的工作原理：在正常情况下，带电部分与大地被间隙隔开，而当线路落雷后，间隙被击穿，雷电流就被泄入大地，使线路绝缘子或其他电气设备的绝缘不致发生闪络。
放电间隙是最简单的防雷保护装置，构造简单，成本低，容易维护，但保护特性较差。由于放电间隙熄弧能力差，当雷击线路时往往引起掉闸，所以一般都在变电站安装自动重合闸的措施予以补救。
我国110kV及以上电力系统为中性点有效接地系统，所使用的变压器为分级绝缘结构，即变压器绕组中性点的绝缘水平低于绕组端部绝缘水平，其中性点绝缘有35kV、44kV、60kV 电压等级，按国家标准GB311《高压输变电设备的绝缘配合》和行业标准DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定：雷电冲击耐受电压（峰值）分别为185kV、250kV、325kV；短时1min工频耐受电压（有效值）分别为85kV、95kV、140kV。在有效接地系统中，为了限制单相接地短路电流、防止通信干扰和满足继电保护整定配置等要求，将部分变压器中性点不直接接地运行，形成局部不接地系统。
对于有效接地系统，变压器中性点是直接接地的，其中性点不需要采取过电压保护措施，而对中性点不接地的变压器，中性点绝缘就必须采取过电压保护。当雷电波从线路侵入变电站到达变压器中性点以及系统单相接地、非全相运行、特别是伴随产生变压器励磁电感与线路对地电容谐振时，会产生较高的雷电过电压或工频暂态过电压，对分级绝缘变压器中性点构成威胁，甚至使绝缘损坏。因此，对局部不接地系统的变压器中性点的过电压保护需采用氧化锌避雷器加并联间隙的保护方式。