Ganz gleich, durch welche Hochspannung-strombegrenzende Sicherung- sie geschützt ist, sie funktioniert auf die gleiche Weise: Sie platziert künstlich das schwächste Heizelement im Stromkreis, eine sogenannte Schmelze oder Sicherung.
Im Allgemeinen wird bei Hochspannungsstrombegrenzungssicherungen oft Silber als Schmelze gewählt, da der Schmelzpunkt und die Wärmeleitfähigkeit des Silbers besser sind und es nicht leicht oxidiert. Wenn ein Kurzschlussstrom oder Überlaststrom durch die Schmelze fließt, erwärmt sich die Silberschmelze, schmilzt und verdampft dann.
Da die elektrische Leitfähigkeit von Metalldampf viel geringer ist als die von festem und flüssigem Metall, steigt der Widerstand der Schmelze plötzlich an und der Strom im Stromkreis nimmt plötzlich ab, wodurch an beiden Enden der Schmelze eine hohe Spannung erzeugt wird, was zu einem Spaltdurchschlag und einem Lichtbogen führt. Unter der Wirkung des Lichtbogens wird eine große Anzahl von Gasen erzeugt, die einen starken Dissoziationseffekt erzeugen. Der Lichtbogen wird gelöscht oder der Lichtbogen wird in engem Kontakt mit dem umgebenden festen Medium zum Abkühlen gezwungen, um den Lichtbogen zu löschen.
Im Allgemeinen ist das lichtbogenlöschende Material von Hochspannungsstrombegrenzungssicherungen Quarzsand. Dies liegt daran, dass Quarzsand eine hohe Wärmeleitfähigkeit und Isolationsleistung aufweist und eine große Kontaktfläche mit dem Lichtbogen hat, was die Absorption der Lichtbogenenergie erleichtert.
Der in das Schmelzrohr gefüllte Quarzsand bildet eine große Anzahl feiner, fester mittlerer Schlitzrillen, der Lichtbogen hat eine Teilung, Kühlung und Oberflächenadsorption (geladene Partikel), während die Lücke im Gasdruck auch einen starken Dissoziationseffekt auf den Lichtbogen hat, sodass der Lichtbogen schnell gelöscht wird.
Im normalen Arbeitsstadium ist der Strom durch die Schmelze geringer als ihr Nennstrom, und die Sicherung kann lange Zeit zuverlässig und ohne Fehlfunktionen arbeiten.
Hochspannungsstrombegrenzende Sicherungen schützen viele Objekte wie Transformatoren, Motoren, Spannungswandler, Kondensatoren oder Verteilungsleitungen.