The paper deals with a capacity of high-voltage cable line made of three single-core cross-linked polyethylene insulated power cables. We consider three cases. First is a single-point bonded cable system when no magnetic field shielding technique is implemented and the capacity achieves maximum values. Second is a solidly bonded cable system when a thermal effect of induced shield currents causes a capacity reduction. The third case under study is a single-point bonded cable system covered by the passive loop. The passive loop mitigates the cable line magnetic field as well as the solidly bonding does, but also the thermal effect of passive loop currents reduces the capacity. The goal of the paper is to evaluate the relative change of cable line capacity when implementing magnetic field shielding techniques comparably to unshielded case. To achieve the goal we use a standard IEC 60287 when calculating the cable line capacity in the first and the second cases, and a thermal field simulation in the third case. The capacity is evaluated by successive approximations. Iterations are stopped when the conductor reaches the maximum operating temperature. We show that the increase in cable spacing does not guarantee the capacity increase when the solid bonding of cable shields or the passive loop is used. The most significant result is the substantiation of the advantages of passive loop, which provides the greater capacity in comparison with solid bonding at equivalent magnetic field shielding efficiencies. The obtained results can be used when choosing the type of bonding and the technique of cable line magnetic field mitigation.

Lucrarea tratează o capacitate de linie de cablu de înaltă tensiune formată din trei un singur conductor cabluri de alimentare cu izolare din polietilenă reticulat. Luăm în considerare trei cazuri. Mai întâi este un sistem de cabluri conectate într-un singur punct când nu este implementată nicio tehnică de ecranare a câmpului magnetic și capacitatea atinge valorile maxime. Al doilea este un sistem de cablu solid legat atunci când un efect termic al curenților induși de ecranare determină o reducere a capacității. Al treilea caz studiat este un sistem de cabluri conectate într-un singur punct acoperit de bucla pasivă. Bucla pasivă atenuează câmpul magnetic al liniei de cablu, așa cum o face legătura solidă, dar și efectul termic al curenților buclei pasive reduce capacitatea. Scopul lucrării este de a evalua modificarea relativă a capacității liniei de cablu atunci când diferite tehnici de ecranare a câmpului magnetic sunt implementate în mod comparabil cu carcasa neecranată. Pentru a atinge obiectivul, folosim un standard IEC 60287 atunci când calculăm capacitatea liniei de cablu în primul și al doilea caz și folosim o simulare de câmp termic atunci când este utilizată bucla pasivă. Cel mai semnificativ rezultat este fundamentarea avantajelor buclei pasive, care oferă o capacitate mai mare a liniei de cablu în comparație cu legăturile solide la eficiențe echivalente de ecranare a câmpului magnetic. Rezultatele obținute pot fi utilizate la alegerea tipului de legare și a tehnicii de atenuare a câmpului magnetic al liniei de cablu.

В статье исследована пропускная способность кабельной линии высокого напряжения, состоящей из трех одножильных силовых кабелей со сшито-полиэтиленовой изоляцией. Рассмотрены три случая. В первом случае, когда выполнено одностороннее заземление экранов кабелей, а магнитное поле кабельной линии не экранируется, пропускная способность достигает максимальных значений. Во втором, когда выполнено двустороннее заземление, тепловое действие токов, наведенных в экранах кабелей, вызывает снижение пропускной способности. В третьем случае рассмотрена кабельная линия с односторонним заземлением экранов кабелей, на которой расположен пассивный контурный экран. Контурный экран, как и двустороннее заземление собственных экранов кабелей, позволяет уменьшить магнитное поле кабельной линии, но тепловое действие его токов также вызывает снижение пропускной способности. Целью статьи является оценка относительного изменения пропускной способности кабельной линии при экранировании ее магнитного поля по сравнению со случаем, когда снижения магнитного поля не проводится. Поставленная цель достигается путем применения стандарта IEC 60287 для определения пропускной способности в первом и втором случаях, а также численного моделирования теплового поля кабельной линии при использовании контурного экрана. При этом пропускная способность находится методом последовательных приближений, а итерационный процесс прекращается при достижении в жилах кабелей максимальной рабочей температуры. При исследовании пропускной способности варьируются следующие параметры: удельное тепловое сопротивление грунта, расстояние между кабелями, сечение жилы кабелей и сечение экранов. Показано, что увеличение расстояния между кабелями не гарантирует увеличения пропускной способности как при двустороннем заземлении экранов кабелей, так и использовании контурного экрана. Наиболее существенным результатом является обоснование преимущества применения контурного экрана, обеспечивающего большую пропускную способность кабельной линии в сравнении с двусторонним заземлением при эквивалентных эффективностях экранирования магнитного поля. Значимость полученных результатов состоит в возможности их использования при выборе типа заземления и способа экранирования магнитного поля кабельной линии.