一、防雷擊和電涌保護原理
內部通常采用非線性電阻元件，如金屬氧化物壓敏電阻（MOV）等。在正常工作電壓下，其電阻極高，幾乎沒有電流通過，對系統的正常運行沒有影響。然而，當遭受雷擊或電涌等過電壓沖擊時，其電阻會迅速降低，呈現低阻狀態，從而能夠將過電壓產生的大電流快速引導入地，限制了管道上的電壓幅值，起到保護作用。
這些非線性電阻元件的響應速度極快，可以在納秒級的時間內對過電壓做出反應，迅速改變其電阻特性，確保在過電壓尚未對管道系統造成損害之前就將其抑制住。
二、交流干擾消除原理
利用電容和電感的特性來處理交流干擾。電容對交流信號具有較低的阻抗，能夠讓交流電流通過，而對直流電流則呈現高阻狀態，阻止直流電流通過。電感則對交流電流有阻礙作用，并且可以濾除特定頻率的交流信號。通過合理設計電容和電感組成的濾波電路，固態去耦合器可以將管道上感應的交流電流旁路到大地，同時阻止陰極保護系統中的直流電流通過該旁路泄漏，從而消除交流干擾對陰極保護系統的影響。
根據管道所處環境中可能存在的交流干擾頻率范圍，固態去耦合器的濾波電路可以設計成具有特定的頻率選擇特性。它能夠選擇性地濾除或旁路掉與交流干擾相關的頻率成分，而對陰極保護系統中正常的直流成分以及其他不相關的頻率成分影響較小，從而實現對交流干擾的有效消除，同時保證陰極保護系統的正常工作。
三、直流去耦合原理
固態去耦合器中使用單向導通元件，如二極管等。在管道陰極保護系統中，當陰極保護電流按照正常方向流動時，單向導通元件處于導通狀態，允許陰極保護電流通過，確保陰極保護系統能夠正常工作。而當外部直流雜散電流試圖進入管道時，由于單向導通元件的反向截止特性，阻止了直流雜散電流的進入，從而實現了直流去耦合的功能。
固態去耦合器還可以通過監測和控制管道與地之間的電位差來實現直流去耦合。當檢測到管道電位出現異常變化，可能是由于直流雜散電流的影響時，去耦合器可以通過調整內部電路的參數，如改變電阻值或控制某些元件的導通狀態，來調節管道與地之間的電流流動，使管道電位恢復到正常的陰極保護電位范圍內，從而阻止直流雜散電流的侵入，并保證陰極保護電流的正常分布和流動。