由帶電極和接地極構成，兩極之間相隔構成間隙稱為保護間隙；平時并聯在被保護設備旁，當過電壓侵入時，保護間隙將先行擊穿，將雷電流引入大地，達到保護設備的目的。
測量球隙由一對相同直徑的金屬球構成，利用間隙放電來進行電壓測量，放電電壓僅決定于球隙距離。其工作原理是空氣在一定電場強度下撞擊游離，在均勻或稍不均勻的電場下，空氣間隙放電電壓與間隙距離有一定關系，當間隙直徑D大于間隙距離L時，間隙電場基本是稍不均勻的電場，使用已知間隙在標準條件下的球隙放電電壓，乘以試驗條件下的空氣相對密度，便可求出已知試驗條件下相同球隙的放電電壓。
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