Работа предохранителя протекает в двух резко различающихся режимах: в нормальных условиях; в условиях перегрузок и коротких замыканий.
Первый этап — работа в штатном режиме сети. В нормальных условиях нагрев плавкого элемента имеет характер установившегося процесса, при котором все выделяемое в нем количество теплоты отдается в окружающую среду. При этом, кроме элемента, нагреваются до установившейся температуры и все другие детали предохранителя. Эта температура не должна превышать допустимых значений,
Силу тока, на которую рассчитан плавкий элемент для длительной работы, называют номинальной силой тока плавкого элемента (1Ном) — Она может быть отлична от номинальной силы тока самого предохранителя. Обычно в один и тот же предохранитель можно вставлять плавкие элементы на различные номинальные значения силы тока.
Номинальная сила тока предохранителя, указанная на нем, равна наибольшему значению тока плавкого элемента, предназначенного для данной конструкции предохранителя. При номинальной силе тока избыточное количество теплоты вследствие теплопроводности материала элемента успевает распространиться к более широким частям, и весь элемент практически нагревается до одной температуры.
Второй этап — возрастание силы тока в сети. Чтобы-значительно сократить время плавления вставки при возрастании силы тока, элемент выполняют в виде пластинки с вырезами, уменьшающими ее сечение на отдельных участках. На этих суженных участках выделяется большее количество теплоты, чем на широких.
При коротком замыкании нафевание суженных участков происходит настолько интенсивно, что отводом количества теплоты практически можно пренебречь. Плавкий элемент расплавляется («перегорает») одновременно во всех или в нескольких суженных, местах, причем сила тока в цепи при коротком замыкании не успевает достичь установившегося значения.
В момент расплавления элемента в месте разрыва пени возникает электрическая дуга. Гашение душ в современных предохранителях происходит в ограниченном объеме патрона предохранителя. При этом плавкие предохранители делают такими, чтобы жидкий металл не мог повредить окружающие предметы.