大电流连接器在交通运输、能源电力、航空航天等领域应用广泛。近年来,国内轨道交通技术发展势头迅猛,这不仅为大电流连接器提供了更加广阔的市场,同时也对大电流连接器的性能提出了更高的要求。轨道车辆输入功率的需求增长、载流量增加,列车电力系统内大电流连接器的热效应加剧,温度升高,提高了电力系统故障的风险。轨道车辆电力系统中连接器一旦出现热失效问题,将直接导致列车驱动力丧失,甚至发生侧翻危险。因此针对轨道车辆用大电流连接器的热失效机理分析、热设计方法、针对性的改进措施研究对此类问题的解决具有重要的现实意义。本课题针对某型号轨道车辆用异型冠簧大电流连接器烧蚀故障问题,基于连接器故障现象与工作环境条件建立故障树,分析排查关键影响因素。然后,采用有限元热仿真和模拟实验相结合的方法,研究线缆体电阻、连接器接触电阻、及振动应力对连接系统温升的影响,分析连接器热失效过程和机理。最后从产热来源与传热途径热阻两方面探究了降低系统温升、防止热失效产生的措施,并且通过有限元仿真对改进措施进行验证。研究结果表明,造成连接器热失效的主要原因之一为端接线缆规格偏低,系统载流裕量不足(低于设计标准11%),虽不至于直接引起热失效,但导致连接器线缆系统持续工作于高温环境。另一主要原因为连接器电接触性能的退化导致的接触点温度高于许用安全温度125℃。通过连接器线缆系统载流温升试验、结合有限元热仿真、连接器界面微观检测研究,证明了连接器接触性能受车辆运行过程中振动应力的影响,镀银层破坏,基底材料氧化膜层电阻升高,在线缆规格偏低的情况下振动应力又使得连接器温度升高20℃,导致连接器满额载流条件下最高温度接近绝缘材料的软化分解温度,绝缘体固定不良且分解出的有机物分子覆盖在接触界面,使接触性能进一步退化,最终引发烧熔故障。针对连接器烧熔故障的根本原因,采用增大线缆规格、更换导热性能优良的绝缘材料的并行改进措施。经过有限元仿真进行验证发现,改进后连接器在工作条件下的最高温度约为114℃,低于安全温度极限125℃,改进措施可行,能够为大电流连接器热失效问题、扩容问题的研究提供参考。