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 известным формулам через напряжение, емкость промежутка, частоту сети и tgб

Поскольку перемещение зарядов осуществляется вдоль длины кабеля под действием силы Ампера то мощность выделяемая при совершении работы по перемещению свободных зарядов под действием магнитного поля равна произведению длины перемещения, частоты сети и силы воздействующей на заряды: