當單級SPD不能將入侵的（de）衝擊過電壓（yā）抑製到規定保護電平以下時，就要采用含有二級、三級或更多級非線性抑製元件的SPD。
　 非線（xiàn）性元件Rv2和Rv2都是（shì）壓敏（mǐn）電阻，實用中RV1也可（kě）以使（shǐ）氣（qì）體放電管，RV2也可以是穩壓（yā）管或浪湧抑製二極管（TVS管）。兩極（jí）之間的隔離元件Zs可以是電感Ls或電阻Rs，若RV1和RV2的導（dǎo）通（tōng）電壓分別是（shì）Un1和Un2，所選用的元件總是Un2>Un1。繼電保護測試（shì）儀是總結目前國內同類產品優缺點，充分使用現代先進的微電子技術和器件實現（xiàn）的一種新型小型化（huà）微機繼電保護測試儀。相位伏（fú）安表是具有多種電量測量功能的儀表。
　 有人認為，當入侵衝擊波加在X-E端子上時，總是一級RV1先導（dǎo）銅，然後才是（shì）第二級。實際上，一（yī）級或第二級先導（dǎo）通都（dōu）是可能的，這取決於以下因素：
　 (1)入侵衝擊波的波形，主要是電流波前的（de）聲速（di/dt）；
　 (2)非線性（xìng）元件Rv1和RV2的導通電壓Un1和Un2的相對大小；
　 (3)隔（gé）離阻抗Zs的性質是電阻還是電感，以及它（tā）們的大小。
　 當Zs為電阻Rs時，多數情況是第二級先導通。第（dì）二級導通後，當衝擊電流I上升到iRs＋Un2≥Un1是一級才導通。一級（jí）導通後，由於（yú）在大電流下一級的等效阻抗比Rs加第二級的等效阻抗之和（hé）小（xiǎo）得多。因而大部分衝擊電流經（jīng）一級（jí）泄放，而經（jīng）第二級泄放的電流則要小得多。若一級為氣體放電管，它導通（tōng）後的殘壓（yā）通（tōng）常低（dī）於第（dì）二級的導通電壓Un2，於是第二（èr）級截止，剩餘衝擊（jī）電流全（quán）部經一級氣體放電管泄放。
　 若Zs為電感Ls，且（qiě）侵入電流一開始的上升速（sù）度相當快，條件Ls(di/dt)＋Un2>Un1得到滿足,則一級先導通。若一級導通（tōng）時的（de）限製電壓為Uc1(1),則以後隨著入侵衝擊電流升速(di/dt)的下降，當條件UC1(1)≥Ls(di/dt)＋Un2得到（dào）滿足時，第二（èr）級才導通。第二級導通後（hòu），將輸出端Y的電壓，抑（yì）製在一個較低的電平上（shàng）。