При протекании по токопроводящим жилам кабельных линий силовых токов возникает единое электромагнитное поле которое имеет электрическую составляющую (электрическое поле) и магнитную составляющую (магнитное поле). К электрофизическим явлениям обусловленным действием собственного магнитного поля относятся такие явления как потери в металлических элементах конструкции кабелей, электродинамические силы приводящие к механическим воздействиям на кабели, прямое воздействие магнитных полей на свободные заряды диэлектрика.

При выводе основных расчетных соотношений связывающие электрические и механические параметры кабельная жила представлена в виде схемы замещения (рис. 1)

На рисунке uв - входное напряжение жилы кабеля; R - активное сопротивление жилы; L - полная индуктивность кабельной жилы; eL - ЭДС самоиндукции жилы; Rэкв - эквивалентное активное сопротивление на котором выделяемая активная мощность равна в части относимой к одной жиле сумме магнитных потерь в металлической оболочке pмг, потерь от действия электрического поля pE и магнитного поля на токи утечки pэм, uвых - напряжение на нагрузке жилы (выходное напряжение).
Для этой схемы замещения получено уравнение баланса мощностей:

Как следует из полученного уравнения энергетического баланса жилы, механические, электрические и дополнительные потери от действия магнитного поля на токи утечки, а также магнитные потери в оболочке входят в единое уравнение и при определении эффективности передачи электрической энергии от источника к потребителю могут быть рассмотрены совместно несмотря на различный характер физического воздействия на изоляцию. Все потери являются активными и в различной степени влияют на старение кабельной изоляции. Хотя уравнение энергетического баланса определено для одной жилы, выводы полученные на его основе можно распространить на многожильный кабель в целом. В этом случае состав параметров (активное сопротивление, индуктивность) а также потери обусловленные действием электрического и магнитного полей должны отражать процессы в кабеле в целом. Особый интерес при этом представляют мощности обусловленные действием собственного магнитного поля pмех, pэм, pмг.

Для аналитического определения параметров собственного магнитного поля от тока в жилах и степени его воздействия на ток утечки приняты следующие допущения: среда линейна и изотропна в магнитном отношении во всех направлениях; магнитная проницаемость среды равна магнитной проницаемости воздуха; источник питания является источником ЭДС; взаимная индуктивность между жилами много меньше собственной индуктивности жилы; активное сопротивление жилы не зависит от нагрузки; токи в жилах симметричны.

При принятых допущениях работа трех жил кабеля представлена в виде действия трех одновитковых катушек сдвинутых относительно друг друга на 120 град. Показано что полная амплитуда МДС создаваемая тремя витками (тремя жилами) кабеля будет равна:

Тогда полная МДС создаваемая тремя жилами кабеля на пару полюсов витка в одной из жил изменяется во времени wt и в пространстве a аналогично МДС создаваемой обмотками электрических машин. Доказано что общую форму магнитного поля в кабеле можно представить изображающим суммарным вектором вращающимся относительно центра кабеля в направлении обусловленном порядком чередования фаз:

Направление перемещения свободных зарядов в изоляции КЛ под действием напряженности поля представлено в виде элементарных проводников по которым протекает ток утечки Iу. На элементарный проводник с током утечки действует сил Ампера определяемая равенством:

Для оценки степени разрушающего воздействия связанного с влиянием на свободные заряды магнитного поля от тока нагрузки проведено сравнение по выделяемым активным мощностям как основополагающим в развитии пробоя диэлектрика и характеризующим рассеивание энергии электрического и магнитного полей в диэлектрике.

На рис. 2 показано направление магнитного потока Ф, вектора магнитной индукции В и векторов напряженности электрического поля Е для частного случая распределения токов в жилах.

Здесь же показано направление действия силы Ампера FА на распределенные вдоль оси кабеля элементарные проводники длиной Iэ с током утечки Iу протекающим между жилами кабеля А и В.

Ток утечки между двумя жилами кабеля и мощность выделяемая от его воздействия в диэлектрике рассчитываются по изветным формулам через напряжение, емкость промежутка, частоту сети и tgб