¿Por qué el Metro de Londres utiliza dos rieles en lugar de solo uno?

De http://www.trainweb.org/tubeprune/tractioncurr.htm :

Rieles Actuales

Todas las líneas del Metro de Londres (incluyendo el W & C) operan a 630 voltios de corriente continua utilizando tercer (positivo) y cuarto (negativo) rieles de corriente. Los rieles de corriente están posicionados de tal manera que la superficie de contacto es más alta que los rieles de circulación. Esto permite que los zapatos colectores de los trenes pasen por encima de los rieles de circulación sin tocarlos. El riel positivo está 3 pulgadas más alto que los rieles de circulación, mientras que el riel negativo está 1.5 pulgadas más alto. Los aisladores positivos son así el doble de altos que los negativos y por lo tanto tienen aproximadamente el doble de resistencia a la fuga a tierra, por lo que los voltajes se establecen con una disparidad proporcional entre los niveles de voltaje positivo y negativo. El riel positivo está a un potencial de 420 voltios por encima de la tierra y el riel negativo a 210 voltios por debajo de la tierra.

¿Por qué 4 Rieles?

El Metro de Londres utiliza el sistema de cuatro rieles por dos razones principales. En primer lugar, originalmente fue requerido por el gobierno para limitar la caída de voltaje a lo largo de la línea a 7 voltios. Esto se pretendía reducir problemas causados por corrientes parásitas que causaban electrólisis afectando tuberías y cables utilitarios. Mientras que esto no afectaba a los tranvías de la calle, cuyos vehículos no eran usuarios de corriente pesada, las corrientes absorbidas por los trenes podían causar dificultades. La solución era proporcionar cables de retorno pesados y potenciadores o utilizar un cuarto riel. Se eligió el cuarto riel, en parte como una opción más económica y en parte por razones de señalización. Como se iban a utilizar circuitos de vía de corriente continua para controlar las señales, un sistema de retorno aislado para la corriente de tracción era una forma efectiva de separar los dos sistemas.
Hoy en día, esto no es tanto un problema ya que todos los circuitos de vía son de corriente alterna.

Las áreas de National Rail que utilizan un tercer riel tienen el conductor a un nominal +750V y utilizan los rieles de circulación como retorno de 0V; sin embargo, aún no se considera 'seguro' que personas no entrenadas estén cerca de la vía...

Esto aborda una de sus subpreguntas desde un punto de vista diferente a la respuesta de AakashM, que recomiendo leer primero.

¿Por qué no usar 630 V y 0 V? ¿No haría que uno de los rieles sea seguro para las personas?

Podría ser, pero el área donde están los rieles seguiría siendo un área muy peligrosa, tanto por la electricidad como por los trenes que alimenta. Una pequeña reducción en un gran peligro no es de mucha utilidad para nadie, y si aumentara ligeramente el riesgo de fallas, el riesgo general podría aumentar ya que encontrar fallas no está libre de riesgos.

Usar +630V en lugar de +420V es de hecho una opción posible, y haría que el equipo ferroviario fuera algo más sencillo y seguro. Esto es lo que se hace a menudo con la electricidad doméstica en la mayoría de los países, donde solo un cable está "activo".

Sin embargo, se requerirían aisladores de mejor calidad para hacer frente a un voltaje más alto. Quizás estos aisladores no estaban disponibles o eran demasiado caros cuando se construyeron las primeras secciones ferroviarias, por lo que se dividió el voltaje. Y una vez que estas primeras secciones establecieron un estándar de facto, otras secciones lo respetaron por compatibilidad, incluso si los aisladores de alto voltaje se hicieron disponibles.

Dividir equitativamente (+/- 315V) hubiera sido mejor desde el punto de vista eléctrico, pero parece que la mayor altura de los aisladores de 420V es útil en sí misma, ya que evita que los patines colectores de 420V toquen accidentalmente el riel -210V, que está más bajo.