由于是研究線路設(shè)計(jì)問題，因此需要先了解一下有關(guān)導(dǎo)線的基本特性及參數(shù)。
導(dǎo)線的機(jī)械物理特性主要包括有瞬時(shí)破壞應(yīng)力、彈性系數(shù)、溫度熱膨脹系數(shù)及導(dǎo)線的質(zhì)量等，它們的物理意義與力學(xué)中定義相同。
現(xiàn)分述如下：
(1)導(dǎo)線的瞬時(shí)破壞應(yīng)力
對導(dǎo)線作拉伸試驗(yàn)，將測得的瞬時(shí)拉斷力除以導(dǎo)線的截面積，即是瞬時(shí)破壞應(yīng)力，用下式表示：
(1-1)
式中:σp—瞬時(shí)破壞應(yīng)力，mpa；
tp—瞬時(shí)拉斷力，n；
s—導(dǎo)線的截面積。
這里tp表示導(dǎo)線在均勻增加拉力作用下，逐漸變形直至拉斷時(shí)所需要的荷載，又稱為綜合拉斷力，具體數(shù)值可查閱有關(guān)線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程。根據(jù)瞬時(shí)破壞應(yīng)力，選擇適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，使可確定導(dǎo)線最大允許使用應(yīng)力。
(2)導(dǎo)線的彈性系數(shù)
這涉及到材料力學(xué)的有關(guān)知識(shí)，為此有必要作一簡單說明。
所謂材料力學(xué)是研究材料強(qiáng)度問題的科學(xué)，其中的內(nèi)力與應(yīng)力都是重要的概念。通常外力在力學(xué)中又稱為荷載，物體受到外力作用而發(fā)生形狀的改變，稱為變形，而在變形的同時(shí)，物體內(nèi)部分子之間相互作用，便產(chǎn)生了一種抵抗力（附加力），我們稱為內(nèi)力。這個(gè)內(nèi)力我們可以通過靜力學(xué)平衡方程確定它的大小和方向。為了分析內(nèi)力在截面上分布的密集程度，又引出應(yīng)力，即單位面積上作用的內(nèi)力大小稱為應(yīng)力（垂直截面為正應(yīng)力，平行截面為剪應(yīng)力）。
由于內(nèi)力總隨外力而生，且總與外力相平衡（作用與反作用），因此應(yīng)力的計(jì)算常用外力來表示，即，單位mpa(n/mm2)。當(dāng)作用在物體上的外力去掉后，物體仍能恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性，而不能完全恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為塑性，為此引出了材料的彈性變形和塑性變形。實(shí)際上變形有多種形態(tài)，如拉、彎、扭等，但對于導(dǎo)線而言，我們主要關(guān)心它的拉伸變形。
從而涉及到一個(gè)定律，即虎克定律，該定律主要描述了不同材料在拉伸時(shí)的應(yīng)力與變形之間的關(guān)系。
圖1 構(gòu)件受力圖
導(dǎo)線的彈性系數(shù)e，如圖1所示，單質(zhì)材料均勻截面構(gòu)件在軸向外力t的作用下，產(chǎn)生軸向伸長為,材料的正應(yīng)力為。
材料的軸向相對變形為(也稱伸長率)。根據(jù)材料力學(xué)中的虎克定律：單質(zhì)材料均勻截面桿件，在軸向外力作用下，軸向相對變形和正應(yīng)力成正比，用公式表示為：
或?。?-2）
?。?-3）
式中 e－材料的彈性系數(shù)，亦稱彈性膜量（mpa）。
單質(zhì)材料制成導(dǎo)線的彈性系數(shù)，就是材料的彈性系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)型復(fù)合導(dǎo)線的彈性系數(shù)可由實(shí)驗(yàn)確定。在彈性限度內(nèi)，桿件絕對伸長與拉力t成正比，而與截面s成反比，即有，將其寫成等式為，其中比例常數(shù)e稱為材料的彈性系數(shù)，它表示了材料對彈性變形的抵抗能力。
將式兩邊乘以，則有，即應(yīng)力與相對變形成正比關(guān)系。
(3)熱膨脹系數(shù)導(dǎo)線溫度升高1℃所引起的相對形變，稱為導(dǎo)線的溫度熱膨脹系數(shù)或線膨脹系數(shù)，可表示為
?。?-4）
式中：α—導(dǎo)線的溫度熱膨脹系數(shù)，1／℃；
ε—導(dǎo)線由于溫度變化所發(fā)生的相對變形；
δt—溫度變化量，℃。
上述兩個(gè)參數(shù)e，α分別描述了導(dǎo)線在外力作用和溫度影響下的相對變形，它們在導(dǎo)線的力學(xué)計(jì)算公式中會(huì)經(jīng)常使用到。
(4)導(dǎo)線的質(zhì)量 導(dǎo)線的質(zhì)量常以每千米長導(dǎo)線的質(zhì)量值表示，單位為kg/km。
輸電線導(dǎo)線的機(jī)械物理特性和規(guī)格見書中附表所示,在應(yīng)用時(shí)需注意標(biāo)稱截面和計(jì)算截面兩者并不相等，在施工現(xiàn)場進(jìn)行導(dǎo)線力學(xué)估算時(shí)，有時(shí)可用標(biāo)稱截面（相當(dāng)個(gè)額定值），但在線路設(shè)計(jì)時(shí)則應(yīng)采用計(jì)算截面。另外，對于鋼芯鋁絞線還應(yīng)注意鋁鋼截面比，如鋁的標(biāo)稱截面為95的鋼芯鋁絞線有l(wèi)gj-95/55、lgj-95/20、lgj-95/15三種，他們的外徑、計(jì)算截面、計(jì)算拉斷力及其他機(jī)械物理特性參數(shù)均不相同。