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自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是由經(jīng)過特別處理的聚合樹脂及分布在里面的導(dǎo)電粒子組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外，構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電電通路，此時(shí)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲為低阻狀態(tài)，線路上流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會(huì)改變晶體結(jié)構(gòu)。
當(dāng)線路發(fā)生短路或過載時(shí)，流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合樹脂融化，體積迅速增長，形成高阻狀態(tài)，工作電流迅速減小，從而對(duì)電路進(jìn)行限制和保護(hù)。當(dāng)故障排除后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲恢復(fù)為低阻狀態(tài)，從而完成對(duì)電路的保護(hù)，無須人工更換。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作原理是一種能量的動(dòng)態(tài)平衡，流過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流由于電流熱效應(yīng)的關(guān)系產(chǎn)生一定程度的熱量(自恢復(fù)保險(xiǎn)絲都存在阻值)，產(chǎn)生的熱全部或部分散發(fā)到環(huán)境中，而沒有散發(fā)出去的熱便會(huì)提高自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的溫度。
正常工作時(shí)的溫度較低，產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱達(dá)到平衡。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件處于低阻狀態(tài)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲不動(dòng)作，當(dāng)流過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的電流增加或環(huán)境溫度升高，但如果達(dá)到產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱的平衡時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲仍不動(dòng)作。
當(dāng)電流或環(huán)境溫度再提高時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲會(huì)達(dá)到較高的溫度。若此時(shí)電流或環(huán)境溫度繼續(xù)再增加，產(chǎn)生的熱量會(huì)大于散發(fā)出去的熱量，使得自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件溫度驟增，在此階段，很小的溫度變化會(huì)造成阻值的大幅提高，這時(shí)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件處于高阻保護(hù)狀態(tài)，阻抗的增加限制了電流，電流在很短時(shí)間內(nèi)急劇下降，從而保護(hù)電路設(shè)備免受損壞，只要施加的電壓所產(chǎn)生的熱量足夠自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件散發(fā)出的熱量，處于變化狀態(tài)下的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件便可以一直處于動(dòng)作狀態(tài)（高阻）。當(dāng)施加的電壓消失時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲便可以自動(dòng)恢復(fù)了。