В данной работе приведен анализ тепловых полей кабельной линии с полимерной изоляцией в условиях однофазного замыкания на землю. Оценена возможность обнаружения однофазных замыканий в линиях с изолированной и компенсированной нейтрально системами оптоволоконного контроля температуры кабельной линии. Представлен анализ физико-химических процессов, сопровождающих горение дуги замыкания в толще полимерной изоляции кабеля, произведена оценка химического состава и степени ионизации плазмы в канале горения дуги. Произведено моделирование тепловых полей кабельной линии в условиях однофазного замыкания на землю.