Det vädrades morgonluft för Primoz Roglic som vunnit treveckorsloppet tre gånger och när han stack ifrån O'Connor med ett par kilometer kvar började jakten på ledartröjan – han tog in 38 sekunder men blev senare bestraffad.
– Jag antar att jag har bevisat att de människorna felaktigt trodde att jag skulle förlora tröjan, säger australiern O'Connor som snappade upp spekulationerna inför den kanske tuffaste etappen, den 15:e, i årets Vuelta.
Roglic började etappen 1.21 efter ledande O'Connor och efter vilodagen på måndagen kommer slovenen att ligga 1.03 bakom när loppet når sin tredje och sista vecka med omstart på tisdag. Roglic var 43 sekunder efter men bestraffades med 20 sekunders tillägg för att efter ett cykelbyte legat för nära följebilen och utnyttjat slipstream-effekten.
Målgång i Madrid nästa söndag
Dagens etapp var inte speciellt lång, 143 kilometer, men en taggig banprofil med fyra tunga stigningar gjorde utmaningen stor. Den avslutande backen upp till målet i i dimhöljda Cuiu Negru på 1 847 meters höjd var 19 kilometer lång med en snittlutning på 7,4 procent.
Pablo Castrillo vann etappen efter att ha satt in ett kraftfullt ryck med tre kilometer kvar. Det var spanjorens andra etappvinst i årets Vuelta.
Tävlingen har målgång i Madrid nästa söndag och är årets tredje Grand Tour efter Giro d'Italia och Tour de France.