核電站主回路系統大部分工作在高溫高壓狀態，但也有處于真空狀態運行的，主要是壓力殼夾層、汽輪機冷凝器等。

(1)壓力殼夾層

現代大型壓力堆的壓力殼都是雙層的，為了增加安全性，近年來國外一些大型壓力堆電站，其壓力殼都采用帶真空的夾層。其目的是真空夾層可以防止壓力殼內放射性氣體通過夾層向殼外泄漏。因為壓力殼不是絕對不漏的，國外核電站壓力殼設計允許漏率為：每天為壓力殼內空氣總量的1%(體積)。有了真空夾層，就可以通過大型真空泵抽取夾層氣體送到高效過濾器，使之凈化后排放到大氣中。

(2)汽輪機冷凝系統

核電站汽輪機下面有巨大的冷凝器，它處于真空狀態。例如法國90萬kW核電站的汽輪機冷凝器是由鈦管組成的換熱器，其外殼是處于4×104Pa真空狀態下進行的二回路介質。一般核電站汽輪機冷凝器是圓筒形或箱形，里面排列著數萬根管子，冷卻水在管內通過。二回路蒸氣帶動葉輪做功盾，被真空吸管吸進冷凝器內，在管外壁受冷而結成冰掉下來又被送回蒸發器受熱蒸發。核電站汽輪機與火電站不同，因為核電站蒸汽壓比火電站小，溫度比火電站低，因此容易形成小水滴，這些小水滴對汽輪機十分有害，使冷凝器處于真空狀態，就可以把噴嘴壁上的水膜吸進冷凝器。冷凝器工作條件十分惡劣，它對真空維持設備有許多特殊要求，z*主要的是要長期可靠地工作。