Я був інженером-електриком у 1950-х роках, частина моєї роботи стосувалася тестування та підбору запобіжників. Нещодавно я виступив із місцевим аматорським радіоклубом на цю тему, і далі випливає із сценарію, який я написав для цієї розмови. Я думаю, що це стосується обговорення тут.
Запобіжний запобіжник повинен містити три області перевантаження. При короткому замиканні він повинен швидко дути нормальним способом. Він також повинен дути для постійних струмів перевантаження так само, як запобіжник F, але він повинен терпіти постійні короткі перевищення струму - скажімо, в десять разів більше його номіналу - без видуву або погіршення.
Для цього використовують три основні методи. Найпростішим є збільшення теплової маси елемента, використовуючи більш товстий, а отже довший дріт (щоб отримати достатній опір нагріванню), намотувати навколо ізолюючої серцевини, з ретельним контролем відстані для послідовної роботи. Фотографії такого типу та наступні - у відповіді @Russell McMahon. Я не бачив пояснення запобіжника хвилястим дротом.
Друга техніка використовує тричастий плавкий елемент. Перша частина - це дріт з високою температурою плавлення, щоб вона поглинала сплески, при цьому все ще швидко дме при сильних перевантаженнях. Це схоже на запобіжник F, який працює набагато нижче його значення, тому він не захистить від перевантажень, близьких до номінального струму. Друга частина обходить цю проблему, забезпечуючи захист струмів, ближчих до номінального значення, але недостатньо високих для видування самого тонкого дроту, і складається з грудочки матеріалу нижчого плавлення послідовно з основним проводом, який більше нагрівається повільно, ніж дріт. Третя частина елемента - міцна пружина з відносно високого опору матеріалу, що допомагає нагріти грудочку і швидко розтягувати її, коли вона плавиться. Поєднання грудочки та пружини із її відносно високою тепловою масою, також дозволяє перенапруга пройти, але забезпечує захист на триваліші терміни, але менші перевантаження. Існує багато варіацій цієї конструкції, і це дає виробникам безліч параметрів для регулювання характеристик запобіжника. Іноді, як на зображенні вище, провідний провід через пружину використовується для регулювання характеристик запобіжника.
Третій метод використовує ефект 'М'. У 30-х роках проф. AWMetcalf (звідси "М") досліджував явище, коли сплав олова, який використовується для пайки кінців запобіжника, здавалося, впливає на час вибуху, зменшуючи його дивним чином. Він виявив, що пляма («пляма М») припою на срібному дротяному елементі не впливає на продуктивність короткого замикання, але це зменшило час на удар на постійному меншому струмі. У цьому випадку при нижчій температурі дроту припой дифундував у срібло і легував його, щоб створити на місці плями високий опір, який буде світитися червоним, при цьому руйнується поруч. Це з належним чином підібраними сплавами чудово надає характеристику, необхідну для запобіжника, стійкого до перенапруг.
Ось зображення трьох М точкових запобіжників, і так, крихітна пляма на верхньому.