Eu era engenheiro elétrico na década de 1950, parte do meu trabalho dizia respeito a testes e seleção de fusíveis. Recentemente, dei uma palestra ao meu clube de rádio amador local sobre o assunto, e o que se segue é do roteiro que escrevi para essa palestra. Eu acho que é relevante para a discussão aqui.
Um fusível de proteção contra sobretensão deve acomodar três regiões de sobrecarga. Para um curto-circuito, ele deve soprar rapidamente da maneira normal. Ele também deve soprar para correntes de sobrecarga constantes, como um fusível F, mas deve tolerar breves sobretensões contínuas - digamos dez vezes a sua classificação - sem explodir ou deteriorar-se.
Três técnicas principais são usadas para fazer isso. O mais simples é aumentar a massa térmica do elemento, usando um fio mais espesso e, portanto, mais longo (para obter resistência suficiente para aquecer), enrolado em volta de um núcleo isolante, com controle cuidadoso do espaçamento para uma operação consistente. Fotos desse tipo e da próxima estão na resposta de @Russell McMahon. Eu não vi uma explicação do fusível com o fio ondulado.
A segunda técnica emprega um elemento fusível de três partes. A primeira parte é um fio com um alto ponto de fusão, de modo a absorver picos de tensão, enquanto ainda sopra rapidamente em sobrecarga extrema. É semelhante a um fusível F funcionando bem abaixo de sua classificação, portanto, não protege contra sobrecargas próximas à corrente nominal. A segunda parte contorna isso, fornecendo proteção para correntes que estão mais próximas do valor nominal, mas não altas o suficiente para soprar o próprio fio fino, e consistem em um pedaço de material com menor ponto de fusão em série com o fio principal, que aquece mais lentamente que o fio. A terceira parte do elemento é uma robusta mola de material de resistência relativamente alta, ajudando a aquecer o caroço e separando-o rapidamente quando derrete. A combinação de nódulo e mola, com sua massa térmica relativamente alta, também permite que o surto passe, mas fornece proteção a longo prazo, mas a sobrecargas menores. Existem muitas variações nesse projeto e ele fornece aos fabricantes muitos parâmetros para ajustar as características do fusível. Ocasionalmente, como na imagem acima, um fio de desvio na mola é usado para ajustar as características do fusível.
O terceiro método emprega o efeito 'M'. Na década de 1930, o Prof. AWMetcalf (daí o 'M') pesquisou um fenômeno em que a liga de estanho usada para soldar as pontas do fusível parecia afetar o tempo de queima, reduzindo-o de uma maneira estranha. Ele descobriu que um ponto (o ponto 'M') de solda em um elemento de fio de prata não afetava o desempenho do curto-circuito, mas reduzia o tempo para soprar em uma corrente mais baixa sustentada. Nesse caso, na temperatura mais baixa do fio, a solda difundiu-se e ligou-se à prata para criar uma região de alta resistência no local, que brilharia em vermelho quente, com o fio rompendo ao lado. Isso, com ligas escolhidas adequadamente, fornece as características necessárias para um fusível resistente a sobretensões.
Aqui está uma imagem de três fusíveis M, e sim, há um pequeno ponto no topo.