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自恢復(fù)保險絲元件處于低阻狀態(tài)，自恢復(fù)保險絲不動作，當(dāng)流過自恢復(fù)保險絲元件的電流增加或環(huán)境溫度升高，但如果達到產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱的平衡時，自恢復(fù)保險絲仍不動作。
自恢復(fù)保險絲是由經(jīng)過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導(dǎo)電粒子(Carbon Black)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，此時的自恢復(fù)保險絲為低阻狀態(tài)(a)，線路上流經(jīng)自恢復(fù)保險絲的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會改變晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)線路發(fā)生短路或過載時，流經(jīng)自恢復(fù)保險絲的大電流產(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)(b)，工作電流迅速減小，從而對電路進行限制和保護。當(dāng)故障排除后，自恢復(fù)保險絲重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路，自恢復(fù)保險絲恢復(fù)為低阻狀態(tài)，從而完成對電路的保護，無須人工更換。
自恢復(fù)保險絲的動作原理是一種能量的動態(tài)平衡，流過自恢復(fù)保險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)出去的熱便會提高自恢復(fù)保險絲元件的溫度。正常工作時的溫度較低，產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱達到平衡。自恢復(fù)保險絲元件處于低阻狀態(tài)，自恢復(fù)保險絲不動作，當(dāng)流過自恢復(fù)保險絲元件的電流增加或環(huán)境溫度升高，但如果達到產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱的平衡時，自恢復(fù)保險絲仍不動作。當(dāng)電流或環(huán)境溫度再提高時，自恢復(fù)保險絲會達到較高的溫度。若此時電流或環(huán)境溫度繼續(xù)再增加，產(chǎn)生的熱量會大于散發(fā)出去的熱量，使得自恢復(fù)保險絲元件溫度驟增，在此階段，很小的溫度變化會造成阻值的大幅提高，這時自恢復(fù)保險絲元件處于高阻保護狀態(tài)，阻抗的增加限制了電流，電流在很短時間內(nèi)急劇下降，從而保護電路設(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)保險絲元件便可以一直處于動作狀態(tài)（高阻）。當(dāng)施加的電壓消失時，自恢復(fù)保險絲便可以自動恢復(fù)了。