一、概述
高压连接器的主要功能是在两节机车进行连挂时，自动连接两节机车车顶的25kV高压电路。它安装在每节车尾部的车顶上，依靠机车连挂车钩的力量，与车钩同时对接，分离时也随机车的车钩脱开而自动分离。SS4G型机车采用的是TLG1－400／25型高压连接器。
二、主要技术参数
额定电压 …………………………………………………………………………25kV
额定电流 …………………………………………………………………………400A
接触电阻阻值(连接状态)…………………………………………………………≤650
导电杆中心线至车顶高……………………………………………………………586mm
导电杆上下摆动角………………………………………………………………≮8°30′
导电杆左右摆动角…………………………………………………………………≮34°
导电杆最大回程…………………………………………………………………≮240mm
导电杆最小回程(α=34°时)……………………………………………………≮210mm
三、基本结构及主要部件的作用
单台TLG1-400／25型高压连接器的外形如图7－11所示，它主要由机械传动机构和电气连接机构两部分组成。
图7－11 TLG1－400/25型高压连接器外形图
1－支持绝缘子；2－导电极；3－软连接线；4－半环；5－导向羊角件；
6－喇叭形头部；7－导电杆；8－橡胶波纹管；9－挡板；10－十字轴支承；
11－止动器；12－球面止挡；13－支承缸体；14－伸张弹簧。
(一)机械传动机构
高压连接器的机械传动机构由伸张弹簧14、橡胶波纹管8、十字轴支承装置10、止动器11、球面止挡12、支承缸体13及支持绝缘子1等组成。支持绝缘子1将连接器的主体固定在车顶，并与车顶电气隔离。支承缸体安装在支持绝缘子1上，并由缸体定位销定位。
伸张弹簧14安装在橡胶波纹管8内。当连接器头部不受压缩力时，连接器处于最大伸张状态，为对接作好准备；对接时，两台连接器相互压缩，当压缩到一定量时，连接器头部的半环与叉形连接机构动作，相互扣紧，连接过程完成。当两台连接器之间的距离随机车变化时，两台连接器的伸张弹簧保证其头部的电气连接机构一直处于扣紧状态，导电半环与叉形件的接触压力保持不变，因而具有优良的导电性能。TLG1型高压连接器允许的运动距离是160mm。
十字轴支承体包括十字接头安装和十字轴支承装置。十字接头安装由十字接头和轴套组成，如图7－12所示。十字接头1通过三个沉头螺钉3与轴套2固定连接。轴套由黄铜管加工而成，开有一长方形键槽孔。
图7－12 十字接头安装
1－十字接头；2－轴套；3－沉头螺钉。
十字轴支承装置如图7－13所示。在单节机车运行时，单台连接器处于自由状态，其连接电杆伸出机车端墙，处于悬臂状。为了保证在此状态下运行的稳定性，设有十字轴支承装置和止动杆。十字轴支承装置用于使处于自由状态的单台连接器处于平衡状态，止动器11用于保证伸张弹簧14有一定的初始压力。止动器下部的止动杆与球面止挡形成一对自复位机构，当连接器头部作上下左右摆动时，自复位机构能使连接器回到中心位置，保持在车顶的稳定位置。
考虑到机车在弯道、坡道和轮缘磨耗等状态下对接和运行的可靠性，要求高压连接器具有较宽的上下、左右导向和偏摆裕度。
高压连接器头部的上下摆动控制由图7－13中的板簧1及蜗卷簧4来平衡。板簧用螺钉固定在转动板上，再将左右十字头承座体用三个螺钉固定在转动板的内侧，起支承十字接头安装的作用。蜗卷簧由弹簧钢带绕制而成，套装在十字头安装横向轴两端，再装于左右十字头支承座内。静止时，板簧力及头部重力形成的力矩与蜗卷簧的力矩相等，从而使导电杆保持水平。当因外力的作用使头部上下摆动时，由蜗卷簧及板簧的作用使之回到静止平衡状态。由于蜗卷簧的张力可以由调整螺钉7进行调整，因而可以容易地使连接器在静止时使导电杆达到水平状态。此外，在不同轮箍磨耗情况的机车对接时，可预先调整连接器的安装高度，使前后两台连接器基本处于同一水平面上。图7－13上十字轴支承装置的缸体上的刻度便是作高度调整用的。
图7－13 十字轴支承装置
1－板簧；2－轴承；3－左右十字头支承座；4－蜗卷簧；5－止动板；
6－十字头安装；7－调整螺钉；8－密封圈；9－缸体。
图7－14 支承缸体
连接器头部的左右摆动由支承缸体中的弹簧控制。支承缸体由缸体和转轴安装等组成，如图7－14所示。轴承安装5由转轴19、轴承座、上传动块8、扭簧18、下传动块16和轴承10等组成。转轴19由轴与钢板焊接后加工而成，轴承10套于转轴上。扭簧18由弹簧钢丝右旋绕制，套于转轴上。扭簧上端用上传动块8与开口销12扭住，下端用下传动块16与开口销12扭住。转轴安装完毕后，装入缸体3内，在转轴上装入轴承10后，用螺栓9将盖板11固定在缸体上。缸体中的这对扭簧通过其定位螺钉的调整，使连接器处于对中状态。当连接器头部左右摆动时，可在扭簧的作用下自动回位。
图7－15 盖板装配
1－盖板；2－叉形件；3、12－销；4－环；5、9、14、15、20－螺栓；6、10、16－垫圈；
7－半圆环；8－双金属片；11－卡箍；13－双连线；17－套环；18－拉簧；19－罩。
(二)电气连接部分
电气连接部分既决定了喇叭型头部的摆动方向，又起导通电流的作用。它由图7－11中的喇叭形头部6、导电杆7、盖板装配等组成。
喇叭形头部的主体由轻质铸铝合金制成。在喇叭形头部上装有羊角5、半环4及叉形件。羊角5在水平及垂直方向都具有较宽的导向范围，当两台高压连接器对接时，即使水平位置或垂直位置存在误差，也可以保证良好的自动导向对接性能。此特性保证机车在最小曲率半径125m及前后两节车轮箍磨耗(单边)差不大于30mm时，高压连接器能可靠地进行摘挂。
导电杆如图7－11所示。它轴向穿过十字接头安装孔，再通过导电杆上的键槽与十字接头的轴套上的长方形键槽孔配合，组装成一整体。这就有效地控制了高压连接器的退程范围，起到了导通电流、机械连接、滑动和限位的作用。
盖板装配主要由盖板1、叉形件(动触头)2、半圆环(静触头)7和拉簧18等组成，如图7－15所示。盖板1为薄形铸铝合金板，在其上面装有叉形件2(动触头)、半圆环7(静触头)和拉簧18。盖板紧固在喇叭型头部上，喇叭形头部、双连线13再与顶杆紧固连接成整体。上述三种部件是高压连接器中难度大而结构复杂的薄壁形铸铝合金组件。
高压连接器的叉形件(动触头)和半圆环(静触头)为铜质镀银材料，采用线接触方式，具有工作可靠、接触电阻小和散热较好的优点。连接动作时，两台高压连接器的叉形件插入彼此的半圆环中，同时由叉形件上的拉簧提供接触压力。
四、动作原理
在两节车需要连挂，作重联运行时，依靠两节车车钩挂接时的牵引力，使两个连接器慢慢靠近，在羊角的导向作用下，使各自的导电半圆环(静触头)准确地插入对方的叉形件(动触头)中，接通两节车一次侧高压电路。同时叉形件上的拉力弹簧紧紧地把半环扣住，由于两台连接器的相对位移由张力弹簧、复位弹簧来吸收调整，因而能保持叉形件与半圆环的接触压力恒定不变，从而能够保证较好的电气性能。
当两节车分离时，依靠两节车分离时的牵引力可自动分离，并断开两节车的一次侧高压电路，拉簧复原。
五、高压连接器接合状态下的电流路径
从图7－11上可以看出，高压连接器接合状态下的电流路径为：从一节车的高压回路到导电极2，经软连接线3，到导电杆7，然后通过喇叭形头部内的软联线、半环、叉形件，到另一台连接器的叉形件、半环、导电杆母线等，再到另一节车的车顶母线。
六、高压连接器的主要特点
1．高压连接器自身不带操作机构，其连接与分离时的操作力均来源于机车车钩连挂或分离时的牵引力，随机车车钩的连接或分离同时完成，不必单独操作、非常方便。
2．在连接状态下，触头的接触压力只与触头弹簧有关，不受机车运行状态的影响，故触头的接触压力基本上恒定不变，避免了触头的磨耗和电蚀。
3．导电触头为叉环结构，是典型的线接触方式，工作状态稳定可靠，接触电阻小，散热性能好。
4．连接器不带灭弧装置，因而必须在无电状态下进行连接或分离操作。
5．高压连接器必须成对使用。从产品的通用性和互换性上来考虑，每台高压连接器的结构完全相同，具有良好的互换性，没有前后之分。为了满足不同的运行要求，可以任意组合。
七、使用维护注意事项
由于该产品用于25 kV高压回路，为了使其保持良好的工作状态，必须注意以下几点：
1．保证在无电状态下进行连接或分离操作。在进行连接操作前，注意观察喇叭形头部是否清洁，头部盖板内的叉形件是否有弹回的情况，如已经弹回，则需用勾形工具将其拉开成开启状态，然后才能进行连接操作。
2．经常观察绝缘子表面是否清洁干燥，有无裂纹或损伤，否则应及时清扫或更换。
3．经常检查橡胶波纹管，如有破损要及时更换，以免雨水、灰尘进入喇叭形头部和十字轴支承体内，造成零件锈蚀，影响动作性能。
4．定期对各转动部分进行润滑处理，使之能上下左右按规定摆动并复位。如单节连接器的喇叭形头部不能保持水平时，可以由十字支承件上的调整螺钉进行调整，顺时针方向调高，逆时针方向调低。