Kim thu sét phát xạ sớm hay còn gọi là kim E.S.E, có chức năng tạo ra một đường dẫn ion. Trong cơn giông, khi điều kiện điện trường thuận lợi, một kim thu sét ESE sẽ tạo ra một đường dẫn hướng lên trên. Đường dẫn hướng lên trên này từ đầu kim truyền về phía đường dẫn hướng xuống dưới từ đám mây với tốc độ trung bình là 1 m/µs.

Kim thu sét phát xạ sớm (ESE) đặc biệt hiệu quả trong việc bảo vệ chống sét cho các nhà máy trong khu công nghiệp, tòa nhà cao tầng, tượng đài và các địa điểm ngoài trời như: sân thể thao, sân golf…

Việc phát ra tia sét sớm này sẽ tạo ra thời gian kích hoạt có lợi so với một kim thu sét cổ điển thông thường trong cùng điều kiện. Thời gian kích hoạt có lợi được xác định là thời gian trung bình đạt được tại thời điểm phóng điện, với hiệu suất được xác nhận bằng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm điện áp cao. Tất cả các thử nghiệm ESE đều được định nghĩa trong Phụ lục C của tiêu chuẩn Pháp NF C 17-102 (Phiên bản 2011).

Bán kính bảo vệ Rp của kim thu sét tiên đạo E.S.E được quy định theo tiêu chuẩn Pháp NF C 17-102 (phiên bản tháng 9 năm 2011).

Nó phụ thuộc vào hiệu suất ESEAT ∆T được đo trong phòng thí nghiệm điện áp cao, vào các mức bảo vệ I, II, III hoặc IV được tính toán theo các hướng dẫn hoặc tiêu chuẩn đánh giá rủi ro sét (NF C 17-102 phụ lục A hoặc IEC 62305-2, hướng dẫn UTE C 17-100-2 hoặc UTE C 17-108) và vào chiều cao h của kim chống sét trên khu vực cần bảo vệ (chiều cao tối thiểu = 2 m).

Bán kính bảo vệ được tính theo Phụ lục C trong tiêu chuẩn NF C 17-102 của Pháp. Giới hạn giá trị ∆T được sử dụng trong các phép tính bán kính bảo vệ ở mức 60 µs (giới hạn 60 µs theo mục 5.2.2 của tiêu chuẩn NF C 17-102).